Het belangrijkste verschil tussen Klenow en T4 DNA-polymerase is dat Klenow-fragment een groot fragment van E. coli DNA-polymerase 1 is, terwijl T4-DNA-polymerase DNA-polymerase 1 van bacteriofaag T4 is.
DNA-polymerasen zijn enzymen die de vorming van DNA katalyseren door deoxyribonucleotiden toe te voegen aan het 3'-OH-uiteinde van een reeds bestaande primer. Er zijn verschillende soorten DNA-polymerasen. De meeste DNA-polymerasen die in de moleculaire biologie worden gebruikt, zijn prokaryotische DNA-polymerasen. Klenow-fragment en T4-DNA-polymerase zijn twee soorten DNA-polymerasen die een prokaryotische oorsprong hebben. Klenow-fragment is het grote fragment dat wordt gegenereerd uit de splitsing van E.coli DNA-polymerase 1 in twee fragmenten door bacteriële protease subtilisine. T4 DNA-polymerase is het DNA-polymerase 1 van bacteriofaag T4. Zowel Klenow als T4 DNA-polymerase hebben 5′→3′-polymerase en 3′→5′-exonuclease-activiteit. Ze missen allebei 5′→3′ exonuclease-activiteit, waardoor ze meer geschikt zijn voor vele toepassingen in de moleculaire biologie.
Wat is Klenow?
Klenow-fragment is een DNA-polymerase dat nuttig is in de moleculaire biologie. Wanneer E. coli DNA-polymerase 1 proteolytische vertering door bacteriële protease, subtilisine, ondergaat, resulteert dit in twee fragmenten: het ene is een groot fragment en het andere is een klein fragment. Klenow-fragment is het grote fragment dat 68 kDa groot is. Klenow-fragment heeft 5′→3′-polymerase- en 3′→5′-exonuclease-activiteiten (proeflezen) van DNA Pol I. De 3′→5′-exonuclease-activiteit van het Klenow-fragment vergemakkelijkt de verwijdering van onjuist toegevoegde basen naarmate de polymerisatie vordert. Klenow-fragment bevat geen 5′ → 3′-exonuclease-activiteit, wat wordt aangetoond door volledige of intacte E.coli DNA-polymerase 1. Het is voordelig wanneer alleen de polymerisatieactiviteit alleen nodig is. Klenow-fragmenten worden gebruikt om 5'-overhangen te vullen, synthese van probes, sequentiebepaling van DNA, synthese van dubbelstrengs DNA, synthese van cDNA tweede streng en plaatsgerichte mutagenese.
Figuur 01: Klenow-fragment
In bepaalde toepassingen wordt de 3′→5′-exonuclease-activiteit van het Klenow-fragment ook ongewenst. Het kan worden verwijderd door een mutatie aan te brengen in het gen dat codeert voor het Klenow-fragment. Het resulterende Klenow-fragment staat bekend als exo-Klenow-fragment. Daarom heeft het exo-Klenow-fragment alleen de 5′→3′-polymerase-activiteit van E. coli-polymerase 1.
Wat is T4 DNA-polymerase?
T4 DNA-polymerase is een DNA-polymerase dat de synthese van DNA katalyseert. Het is een eiwit dat wordt gecodeerd door Bacteriofaag T4. Structureel is T4-DNA-polymerase een eiwit van 898 aminozuurresiduen (molecuulgewicht van 103,6 kDa). Het vereist een sjabloon en een primer om de synthese te katalyseren.
Figuur 02: T4 DNA-polymerase
Net als het Klenow-fragment heeft T4-DNA-polymerase zowel 5′→3′-polymerase- als 3′→5′-exonuclease-activiteiten. Bovendien mist het ook 5′ → 3′ exonuclease-activiteit. T4-DNA-polymerase is nuttig bij het vullen van 5'-uitstekende uiteinden van DNA-fragmenten. Het wordt ook vaak gebruikt om dubbelstrengs DNA aan het 5'- of 3'-uiteinde te labelen. T4 DNA-polymerase wordt vaak gebruikt bij bot klonen. De 3′ → 5′ exonuclease (proeflezen) activiteit van T4 DNA-polymerase is sterker (meer dan 200 keer) dan het Klenow-fragment. Het belangrijkste is dat T4-DNA-polymerase een hoge processiviteit heeft (400 nucleotiden per seconde).
Wat zijn de overeenkomsten tussen Klenow en T4 DNA-polymerase?
- Klenow en T4 DNA-polymerase zijn twee prokaryotische polymerasen.
- Beide polymerasen hebben 5′→3′ polymerase en 3′→5′ exonuclease activiteit.
- Ze vertonen geen 5′→3′ exonuclease-activiteit.
- Beide enzymen hebben een sjabloon en een primer nodig om de synthese van DNA te katalyseren.
- Deze enzymen kunnen door warmte worden geïnactiveerd bij 75 0
Wat is het verschil tussen Klenow en T4 DNA-polymerase?
Het belangrijkste verschil tussen Klenow en T4 DNA-polymerase is de oorsprong van elk enzym. Klenow-fragment is afkomstig van een bacterie, terwijl T4-DNA-polymerase afkomstig is van een bacteriofaag die een virus is. T4-DNA-polymerase heeft een hoge verwerkbaarheid dan het Klenow-fragment. Bovendien heeft T4-DNA-polymerase een sterke proefleesactiviteit dan het Klenow-fragment. Dit is dus een ander verschil tussen Klenow en T4 DNA-polymerase.
De onderstaande infografiek somt meer verschillen op tussen Klenow en T4 DNA-polymerase in tabelvorm.
Samenvatting – Klenow vs T4 DNA-polymerase
Klenow-fragment is een groot fragment van E. coli DNA-polymerase 1. Het heeft alleen 5′→3′-polymerase- en 3′→5′-exonuclease-activiteiten. Het mist 5′→3′ exonuclease-activiteit van intact E. coli DNA pol 1. Daarom is het Klenow-fragment een bacterieel polymerase. Aan de andere kant is T4-DNA-polymerase een polymerase dat wordt gecodeerd door de bacteriofaag T4. Net als het Klenow-fragment bevat het zowel 5′→3′-polymerase- als 3′→5′-exonuclease-activiteiten en mist het 5′→3′-exonuclease-activiteit. T4-DNA-polymerase heeft echter een hoge verwerkbaarheid en hoge proefleesactiviteit dan het Klenow-fragment. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen Klenow en T4 DNA-polymerase.
