Skillnad mellan DNA-polymeras 1 och 3

Huvudskillnad - DNA-polymeras 1 mot 3

DNA-polymeras 1 och 3 är två typer av DNA-polymeraser som är involverade i prokaryotisk DNA-replikation. DNA-polymeraser hjälper syntesen av en ny DNA-sträng genom montering av nukleotiderna till modersträngen. Både DNA-polymeras 1 och 3 har replikativ aktivitet i 5'-3'-riktningen. DNA-polymeras 1 har både 5 'till 3' och 3 'till 5' exonukleasaktivitet. DNA-polymeras 3 har emellertid endast 3'-5'-exonukleasaktivitet. De huvudskillnad mellan DNA-polymeras 1 och 3 är det DNA-polymeras 1 är involverat i avlägsnandet av primrar från fragmenten och ersättning av gapet med relevanta nukleotider medan DNA-polymeras 3 huvudsakligen är involverat i syntesen av de ledande och bakre strängarna.  

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är DNA-polymeras 1
      - Definition, struktur, funktion
2. Vad är DNA-polymeras 3
      - Definition, struktur, funktion
3. Vad är likheterna mellan DNA-polymeras 1 och 3
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan DNA-polymeras 1 och 3
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelbetingelser: DNA-polymeras 1, DNA-polymeras 3, 3 'till 5'-exonukleasaktivitet, 5' till 3'-exonukleasaktivitet, Gap-fyllning, Klenow-fragment, Polymerisering, Proofläsning, Prokaryotisk DNA-replikation

Vad är DNA-polymeras 1

DNA-polymeras 1 är en typ av DNA-polymeraser som har polymerisationsaktivitet, korrekturläsningsaktivitet och primeravlägsningsaktivitet. DNA-polymeras 1 upptäcktes först av Arthur Kornberg 1956. Han tilldelades Nobelpriset för denna upptäckt 1959. DNA-polymeras 1 kodas av polA gen. Storleken på polA genen är 3000 bp. DNA-polymeras 1 är involverad i prokaryotisk DNA-replikation eftersom den hjälper syntesen av en ny DNA-sträng i 5'-3'-riktningen. Vidare är DNA-polymeras 1 involverat i fyllning av luckor, reparation och rekombination. Enzymet, DNA-polymeras 1 fyller luckorna i dubbelsträngat DNA, vilket är viktigt vid DNA-reparation. DNA-polymeras 1 har både 3 'till 5' exonukleasaktivitet och 5 'till 3'-exonukleasaktiviteten. 5 'till 3'-exonukleasaktiviteten bryter ned både enkel- och dubbelsträngat DNA i 5'-3'-riktningen. När 5'-3'-exonukleasaktiviteten avlägsnats från DNA-polymeras 1-holoenzymet kallas den återstående molekylen för Klenow fragment.

Figur 1: Funktionella domäner av DNA-polymeras 1

Klenow-fragmentet är en användbar molekyl i DNA-amplifieringsreaktioner. Detta är viktigt i fel match reparation. De tre funktionella domänerna av DNA-polymeras 1 visas i Figur 1. 

Vad är DNA-polymeras 3

DNA-polymeras 3 är det huvudsakliga enzymet involverat i prokaryotisk DNA-replikation. DNA-polymeras 3 har 5'-3'-polymerisationsaktivitet där nya nukleotider tillsätts till odlingskedjan vid dess 3'-ände. Enzymet hjälper basparet av inkommande nukleotider med mallsträngen. Den andra funktionen av DNA-polymeras 3 är korrekturläsning av det replikerade DNA. DNA-polymeras 3 har 3 'till 5'-exonukleasaktivitet. Följaktligen läser detta enzym de bara tillförda nukleotiderna, och om det finns någon otillbörlig matchning med mallsträngen, kommer den att avlägsnas och resyntetiseras. Därför är DNA-polymeras 3 viktigt för att bibehålla genomets stabilitet.

Figur 2: DNA-polymeras 3

DNA-polymeras 3-holoenzymer är sammansatta av tio subenheter, vilka är anordnade i två DNA-polymeraser. A-underenheten är den katalytiska underenheten. E-subenheten har 3 'till 5' korrekturläsningsaktivitet. Θ-subenheten har en okänd funktion. A-underenheten kodas av DNANA-genen. E och E-subenheterna kodas av DNANA och HolE-generna. Strukturen hos DNA-polymeras 3 visas i figur 2. 

Likheter mellan DNA-polymeras 1 och 3

• DNA-polymeras 1 och DNA-polymeras 3 är två familjer av DNA-polymeraser.
• Både DNA-polymeras 1 och DNA-polymeras 3 är involverade i prokaryotisk DNA-replikation.
• Både DNA-polymeras 1 och DNA-polymeras 3 har både polymerasaktivitet såväl som exonukleasaktiviteten.
• Båda DNA-polymeraserna utför DNA-replikation i en semi-konservativ

Skillnad mellan DNA-polymeras 1 och 3

Definition

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 är ett DNA-polymeras kodat av polA genen och är involverad i prokaryotisk DNA-replikation.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 är det huvudsakliga enzymet som underlättar prokaryotisk DNA-replikation.

Upptäckt

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 upptäcktes först av Arthur Kornberg 1956.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 upptäcktes först av Thomas Kornberg och Malcolm Gefer 1970.

Kodad av

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 kodas av polyA gen.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 kodas av dnaE-, dnaQ- och holE-gener.

Familj

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 tillhör DNA-polymerasfamiljen A.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 tillhör DNA-polymerasfamiljen C.

Exonukleasaktivitet

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 har både 3 'till 5' exonukleasaktivitet och 5 'till 3'-exonukleasaktivitet.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 har endast 3 'till 5' exonukleasaktivitet.

Fungera

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 avlägsnar RNA-primern från 5 'till 3'-riktning.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 tillför deoxiribonukleinsyror till 3'-änden.

RNA-primer

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 avlägsnar RNA-primern.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 kräver en RNA-primer för att syntetisera DNA.

DNA-syntes

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 tillför nukleotider till den växande polynukleotidkedjan.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 är nyckelenzymet för syntetisering av DNA i prokaryoter.

Lagging / Leading Strands

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 verkar endast på lagringssträngen.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 verkar på både ledande och bakre strängar i replikationsgaffeln.

Sats av DNA-syntes

DNA-polymeras 1: DNA-polymeras 1 kan tillsätta 10 till 20 nukleotider per sekund.

DNA-polymeras 3: DNA-polymeras 3 kan tillsätta omkring 1000 nukleotider per sekund.

Slutsats

DNA-polymeras 1 och 3 är två typer av DNA-polymeraser som är involverade i prokaryotisk DNA-replikation. Båda typerna av DNA-polymeraser har 5'-3'-polymeriseringsaktivitet. Dessutom har båda enzymerna 3 'till 5' exonukleasaktivitet för korrekturläsning. Huvudfunktionen hos DNA-polymeras 3 är dess funktion i polymerisationen. DNA-polymeras 1 har emellertid 5 'till 3'-exonukleasaktivitet. Genom 5'-3'-exonukleasaktivitet kan DNA-polymeras 1 kunna avlägsna primer. Formningsgapet fylls också av DNA-polymeraset 1. Därför är huvudskillnaden mellan DNA-polymeras 1 och 3 deras roller i prokaryotisk DNA-replikation.

Referens:

1. "DNA-polymeras I." Worthington Enzyme Manual. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 09 aug 2017. 
2. Marians, Kenneth J., Hiroshi Hiasa och Deok Ryong Kim. "Rollen av Core DNA Polymerase III Subunits vid Replication Fork α är den enda SUBUNIT som krävs för processisk replikering." Journal of Biological Chemistry. NP, 23 jan 1998. Web. Tillgänglig här. 09 aug 2017. 

Image Courtesy:

1. "PolymeraseDomains" Enligt (okänt) "Molecule of the Month", mars 2000 - Protein Data Bank (Public Domain) via Wikimedia Commons
2. "DNA-polymeras III (med underenheter)" Av Alepopoli - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons