Skillnad mellan Taq-polymeras och DNA-polymeras

Huvudskillnad - Taq-polymeras vs DNA-polymeras
 

DNA-polymeras är ett enzym som skapar nytt DNA från dess byggstenar (nukleotider). I prokaryoter och eukaryoter finns olika typer av DNA-polymeraser. DNA-duplicering är möjlig på grund av närvaron av dessa speciella enzymer, och genetisk information överförs till avkomman genom verkan av DNA-polymeraser. Taq-polymeras är en speciell typ av DNA-polymeras som är termostabil och används i stor utsträckning i PCR. Taq-polymeras finns i termofila bakterier och renas i in vitro DNA-replikation. De nyckelskillnad mellan Taq-polymeras och DNA-polymeras är det Taq-polymeras kan motstå höga temperaturer utan denaturering medan andra DNA-polymeraser denaturerar vid höga temperaturer (vid proteinnedbrytningstemperaturer).

INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är Taq Polymerase
3. Vad är DNA-polymeras
4. Jämförelse vid sida vid sida - Taq-polymeras mot DNA-polymeras
5. Sammanfattning

Vad är Taq Polymerase?

Taq-polymeras (Taq DNA-polymeras) är ett enzym som används för att syntetisera DNA in vitro genom PCR-teknik. Det produceras av den termofila bakterien som kallas Thermus aquaticus som bor i varma källor och värmeventiler. Taq-polymeras är ett termostabilt enzym som inte bryts ned vid höga temperaturer. Taq-polymeras renades för första gången och publicerades i Chien et al. 1976. PCR-tekniken utförs med hjälp av Taq-polymeras på grund av dess förmåga att tolerera hög temperatur och temperaturfluktuationer under PCR. Taq-polymeras katalyserar DNA-syntesen när det finns primers, nukleotider och den enkelsträngade mall-DNA. Enzymet består av en enda polypeptid med en molekylvikt av ungefär 94 kDa. Taq-polymeras visar sin optimala aktivitet vid 80 ° C och vid 7 - 8 pH-intervall med närvaron av magnesiumjoner. Den har både polymeras och exonukleasaktivitet. Enzymet är sammansatt av en enda polypeptidkedja och genen för Taq-polymeras innehåller högt G- och C-halt (67,9%).

Termostabilt Taq-polymeras möjliggör utförande av PCR vid höga temperaturer vilket ökar primärernas specificitet och reduktion av framställning av oönskade PCR-produkter (primerdimerer). Taq-polymeras eliminerar också behovet av att tillsätta nya enzymer till PCR-reaktionen efter varje PCR-reaktionscykel på grund av dess förmåga att motstå höga temperaturer. Upptäckt av Taq-polymeras möjliggjorde PCR att utföra i ett enda slutet rör i en relativt enkel maskin. På grund av dessa egenskaper hos Taq-polymeras blir PCR en populär rutinmässigt utförd laboratorieteknik i många molekylärbiologiska analyser avseende DNA-analys.

Taq-polymeras används i stor utsträckning i molekylärbiologiska tekniker, och det finns ett behov av storskalig Taq-polymerasproduktion. Med användning av den rekombinanta DNA-tekniken och genkloning, klonades genen som kodade för Taq-DNA-polymeraset och uttrycktes i Escherichia coli. Detta har kraftigt underlättat produktionsrekombinant Taq-polymeras och reducerat priset på detta enzym för adekvat användning.

Figur 1: Taq-polymeras

Vad är DNA-polymeras?

DNA-polymeras är ett enzym som katalyserar syntesen av DNA från nukleotider. Det är det mest exakta enzymet som ansvarar för duplicering av genomerna och förmedlar genetisk information till avkommor. Under celldelning duplicerar DNA-polymeras hela sitt DNA och överför en kopia till varje dottercell. År 1955 upptäcktes Arthur Kornberg DNA-polymeras i E coli. Funktionen av DNA-polymeras beror på flera krav; mall-DNA, Mg⁺² joner, alla fyra typer av deoxinukleotider (dATP, dTTP, dCTP och d GTP) och en kort sekvens av RNA (primer). Syntes av DNA görs i riktning 5'-3 'genom DNA-polymeras.

DNA-polymeraser kan grupperas i sju olika familjer: A, B, C, D, X, Y och RT (omvänd transkriptas). Retrovirus kodar för RT; ett ovanligt DNA-polymeras som behöver en RNA-mall för DNA-syntes. Det finns fem olika typer av DNA-polymeraser som finns i prokaryoter för olika roller i DNA-replikationen. DNA-polymeras 3 är ansvarig för polymerisationen av den nya DNA-strängen. DNA-polymeras 1 är ansvarig för reparation och patching av DNA. DNA-polymeraser 2, 4 och 5 är ansvariga för reparation och korrekturläsning av DNA. I eukaryoter finns 15 olika typer av DNA-polymeraser. De omfattar fem stora familjer.

Figur 2: DNA-polymeras

DNA-polymeraser används vid genkloning, PCR, DNA-sekvensering, SNP detektion, molekylär diagnostik, etc. Taq-polymeras är en typ av ett DNA-polymeras, som kan tolerera höga temperaturer och vara tillgänglig för DNA-syntes utan nedbrytning.

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

Taq-polymeras mot DNA-polymeras
Taq-DNA-polymeras är ett enzym som skapar DNA. Det är ett termostabilt enzym som finns i termofiler	DNA-polymeras är ett enzym som underlättar DNA-replikationen och finns i både prokaryota och eukaryota organismer.
Nedbrytning vid höga temperaturer
Taq-polymeras är aktiv vid höga temperaturer.	DNA-polymeraser degraderas vid höga temperaturer vid proteindetering.
Använda sig av
Detta används ofta i PCR	Taq-polymeras ersatte DNA-polymeras från coli som ursprungligen användes i PCR.

Sammanfattning - Taq Polymeras vs DNA Polymeras

DNA-polymeraser är enzymerna som syntetiserar DNA från deoxinukleotider (byggstenar av DNA) när mallen och primrarna är tillgängliga. DNA-polymeraser erfordras för att duplicera cellerna DNA och passera in i identiska dotterceller under celldelningen. DNA-polymeraser adderar nya nukleotider till 3'-änden av primern och förlänger den nya DNA-strängsyntesen i 5 'till 3'-riktning. Taq-DNA-polymeras är ett av ett DNA-polymerasenzym vilket är mycket användbart i polymeras kedjereaktion (PCR) -metod för DNA-amplifiering. E coli DNA-polymeras 1 användes tidigare för PCR, men kommersiell Taq-polymeras ersatt det på grund av sin höga specificitet för primer-bindning vid förhöjda temperaturer och produktion av ett högre utbyte av den önskade produkten med mindre icke-specifik amplifieringsprodukt. Detta är skillnaden mellan Taq-polymeras och DNA-polymeras.

Referens:
1.Ishino, Sonoko och Yoshizumi Ishino. "DNA-polymeraser som användbara reagenser för bioteknik - historien om utvecklingsforskning inom området." Gränser i mikrobiologi. Frontiers Media S.A., 2014. Web. 28 februari 2017
2 "Taq och andra termostabila DNA-polymeraser." Springer. Springer Nederländerna, 01 jan 1970. Web. 28 februari 2017
3.Stillman, Bruce. "DNA-polymeraser vid replikationsgaffeln i eukaryoter." Molekylcell. U.S. National Library of Medicine, 09 maj 2008. Web. 28 februari 2017
4.EukaryoticDNAPolymerases - Oxford University. "N.p., n.d. Webb. 28 februari 2017

Image Courtesy:
1. "Taq" av adenosin - eget arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "DNA-polymeras" Av Yikrazuul - eget arbete  (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia