Skillnad mellan DNA-ligas och DNA-polymeras

Huvudskillnad - DNA-ligas vs DNA-polymeras
 

DNA-ligas och DNA-polymeras är viktiga enzymer inblandade i DNA-replikation och DNA-reparationsmekanismer av organismer. DNA-ligas är ansvarig för anslutning av DNA-fragment genom att katalysera bildandet av fosfodiesterbindningar mellan nukleotider. DNA-polymeras ansvarar för syntes av DNA från dess byggstenar (nukleotider) med användning av mall-DNA. Detta är nyckelskillnaden mellan DNA-ligas och DNA-polymeras.

INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är DNA-ligas
3. Vad är DNA-polymeras
4. Side vid sida-jämförelse - DNA-ligas vs DNA-polymeras
5. Sammanfattning

Vad är DNA-ligas?

DNA-ligas är ett enzym som katalyserar bildningen av fosfodiesterbindning mellan 3'-OH och 5'-PO₄ grupper av nukleotider och underlättar sammansättningen av DNA-fragment. Det är också känt som en molekylsömare. Denna förmåga möjliggör fyllningen av luckorna eller DNA-nicksna och föreningen av Okazaki-fragment bildade under DNA-replikation. DNA-ligaser är mycket användbara i rekombinant DNA-teknik för produktion av de rekombinanta DNA-molekylerna. DNA-ligas förenar DNA av intresse med vektor-DNA. Därför är det ett viktigt enzym för organismer.

DNA-ligasenzym beror på en kofaktor och Mg2⁺ joner för dess funktion. Det finns två kofaktorer som hjälper till i DNA-ligaser. NAD⁺ fungerar som en koaktor för bakteriella DNA-ligaser medan ATP ofta verkar som en kofaktorvirus och eukaryota DNA-ligaser. Eukaryot DNA-ligasverkan fullbordas via tre huvudsteg.

Steg 01. DNA-ligas attackerar ATP-molekylen och frisätter pyrofosfat (två fosfatgrupp) och AMP och bildar ligasadienatmellanprodukt genom att binda kovalent med resulterande AMP.

Steg 02: Formad AMP-mellanprodukt överför AMP till 5'-fosfatet i nicket och bildar DNA-adenylat (5'-fosfatsyra av DNA-strängen angriper fosfor av ligasadenylatmellan).

Steg 03: DNA-ligas katalyserar angrepp av 3'-OH hos nicket på DNA-adenylat för att ansluta till polynukleotiderna och frigör AMP.

DNA-ligaser isoleras vanligtvis från T4-bakteriofag och används i stor utsträckning i rekombinant DNA-teknik.

Figur 01: DNA-ligas i nickreparation

Vad är DNA-polymeras?

DNA-polymeras är ett ubiquitöst enzym närvarande i alla organismer som är involverade i DNA-syntes och genomreplikation. Genetisk information passerar från förälder till avkomma med hjälp av DNA-polymeraser. Det katalyserar syntesen av nya DNA-komplementära för det befintliga DNA. DNA-polymeras adderar nukleotider (byggstenar av nukleinsyror) till 3'-OH-gruppen i primer-sekvensen och fortsätter strängbildningen till 5'-riktning. De flesta DNA-polymeraser har 5'-3'-polymerasaktivitet och 3'-5'-exonukleasaktivitet för korrekturläsning.

Prokaryota DNA-polymeraser beskrivs under fem huvudgrupper. Eukaryoter innehåller åtminstone 16 olika DNA-polymeraser. Alla dessa DNA-polymeraser är grupperade i sju familjer, nämligen A, B, C, D, X, Y och RT (omvänd transkriptas).

Figur 02: DNA-polymerasdriven DNA-replikation

Vad är skillnaden mellan DNA-ligas och DNA-polymeras?

DNA-ligas vs DNA-polymeras
DNA-ligas är ett enzym som katalyserar bildningen av fosfodiesterbindningar mellan nukleotider och förbinder DNA-fragment tillsammans.	DNA-polymeras är ett enzym som katalyserar syntesen av DNA med användning av nukleotider.
Roll i DNA-replikation
DNA-ligas är ett ytterligare enzym i DNA-replikation som förenar Okazaki-fragment.	DNA-polymeras är det huvudsakliga enzymet i DNA-replikation.
Krav
Det beror på Mg2+ joner och ATP / NAD+ kofaktorer	Det beror på en mall, nukleotider, primers och Mg2+.
funktioner
DNA-ligas är viktig för DNA-rekombination, DNA-reparation och DNA-replikation.	DNA-polymeras är viktigt för DNA-replikation, DNA-reparation och DNA-rekombinationsteknik.

Sammanfattning - DNA-ligas vs DNA-polymeras

DNA-ligas är ett viktigt enzym som behövs för att ansluta DNA-fragment med fosfodiesterbindningar. DNA-polymeras är det viktigaste enzymet viktigt för ny DNA-syntes. Den viktigaste skillnaden mellan DNA-ligas och DNA-polymeras är deras funktion. Båda enzymerna är dock viktiga för DNA-reparation, DNA-replikation och rekombinant DNA-teknik.

Referens:
Rossi, R., A. Montecucco, G. Ciarrocchi och G. Biamonti. "Funktionell karakterisering av T4 DNA ligasen: en ny inblick i verkningsmekanismen." Nucleic Acids Research. U.S. National Library of Medicine, 01 juni 1997. Web. 11 mars 2017
Martin, Ina V. och Stuart A. MacNeill. "ATP-beroende DNA-ligaser". Genombiologi. BioMed Central, 2002. Web. 11 mars 2017
Garcia-Diaz, Miguel och Katarzyna Bebenek. "Multipla funktioner av DNA-polymeraser." Kritiska recensioner i växtvetenskap. U.S. National Library of Medicine, mars 2007. Web. 11 mars 2017

Image Courtesy:
1. "Ligase Nick Repair Mecanism" Av Jrmcnall - ChemDraw (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Phage T7 replikationsmaskiner" Av Danykl - eget arbete (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia