Kľúčový rozdiel – DNA ligáza vs DNA polymeráza
DNA ligáza a DNA polymeráza sú dôležité enzýmy, ktoré sa podieľajú na replikácii DNA a mechanizmoch opravy DNA organizmov. DNA ligáza je zodpovedná za spájanie fragmentov DNA tým, že katalyzuje tvorbu fosfodiesterových väzieb medzi nukleotidmi. DNA polymeráza je zodpovedná za syntézu DNA z jej stavebných blokov (nukleotidov) pomocou templátovej DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi DNA ligázou a DNA polymerázou.
Čo je DNA ligáza?
DNA ligáza je enzým, ktorý katalyzuje tvorbu fosfodiesterovej väzby medzi 3’ – OH a 5’- PO4 skupinami nukleotidov a uľahčuje spájanie fragmentov DNA. Je tiež známy ako molekulárny steh. Táto schopnosť umožňuje vyplniť medzery alebo zárezy DNA a spojiť Okazakiho fragmenty vytvorené počas replikácie DNA. DNA ligázy sú veľmi užitočné v technológii rekombinantnej DNA na produkciu molekúl rekombinantnej DNA. DNA ligáza spája požadovanú DNA s vektorovou DNA. Preto je dôležitým enzýmom pre organizmy.
Enzým DNA ligáza pre svoju funkciu závisí od kofaktora a Mg2+ iónov. Existujú dva kofaktory, ktoré pomáhajú v DNA ligázach. NAD+ pôsobí ako kofaktor pre bakteriálne DNA ligázy, zatiaľ čo ATP často pôsobí ako kofaktorový vírus a eukaryotické DNA ligázy. Eukaryotická DNA ligáza prebieha v troch hlavných krokoch.
Krok 01. DNA ligáza napáda molekulu ATP a uvoľňuje pyrofosfát (dve fosfátové skupiny) a AMP a vytvára medziprodukt ligáza-adenylát kovalentnou väzbou s výsledným AMP.
Krok 02: Vytvorený medziprodukt enzýmu AMP prenesie AMP na 5' fosfát nicku a vytvorí DNA – adenylát (5′-fosfátový kyslík vlákna DNA napáda fosfor medziproduktu ligáza-adenylát).
Krok 03: DNA ligáza katalyzuje útok 3′-OH z nicku na DNA-adenylát, aby sa spojil s polynukleotidmi a uvoľnil AMP.
DNA ligázy sa zvyčajne izolujú z bakteriofága T4 a vo veľkej miere sa používajú v technológii rekombinantnej DNA.
Obrázok 01: DNA ligáza pri oprave nicku
Čo je DNA polymeráza?
DNA polymeráza je všadeprítomný enzým prítomný vo všetkých organizmoch zapojených do syntézy DNA a replikácie genómu. Genetická informácia prechádza z rodiča na potomka pomocou DNA polymeráz. Katalyzuje syntézu novej DNA komplementárnej k existujúcej DNA. DNA polymeráza pridáva nukleotidy (stavebné bloky nukleových kyselín) k 3'OH skupine primérovej sekvencie a pokračuje vo vytváraní vlákna smerom k 5'. Väčšina DNA polymeráz má 5' až 3' polymerázovú aktivitu a 3' až 5' exonukleázovú aktivitu na korektúry.
Prokaryotické DNA polymerázy sú opísané v piatich hlavných skupinách. Eukaryoty obsahujú najmenej 16 rôznych DNA polymeráz. Všetky tieto DNA polymerázy sú zoskupené do siedmich rodín, menovite A, B, C, D, X, Y a RT (reverzná transkriptáza).
Obrázok 02: DNA polymerázou riadená replikácia DNA
Aký je rozdiel medzi DNA ligázou a DNA polymerázou?
DNA ligáza vs DNA polymeráza |
|
| DNA ligáza je enzým, ktorý katalyzuje tvorbu fosfodiesterových väzieb medzi nukleotidmi a spája fragmenty DNA dohromady. | DNA polymeráza je enzým, ktorý katalyzuje syntézu DNA pomocou nukleotidov. |
| Úloha pri replikácii DNA | |
| DNA ligáza je ďalší enzým pri replikácii DNA, ktorý spája fragmenty Okazaki. | DNA polymeráza je hlavným enzýmom pri replikácii DNA. |
| Požiadavky | |
| Závisí to od Mg2+ iónov a ATP/NAD+ kofaktorov | Závisí to od šablóny, nukleotidov, primerov a Mg2+. |
| Funkcie | |
| DNA ligáza je dôležitá pre rekombináciu DNA, opravu DNA a replikáciu DNA. | DNA polymeráza je dôležitá pre replikáciu DNA, opravu DNA a technológiu rekombinácie DNA. |
Zhrnutie – DNA ligáza vs DNA polymeráza
DNA ligáza je dôležitý enzým, ktorý je potrebný na spájanie fragmentov DNA fosfodiesterovými väzbami. DNA polymeráza je hlavným enzýmom dôležitým pre novú syntézu DNA. Kľúčový rozdiel medzi DNA ligázou a DNA polymerázou je ich funkcia. Oba enzýmy sú však nevyhnutné pre opravu DNA, replikáciu DNA a technológiu rekombinantnej DNA.
