Belangrijk verschil - Phusion vs Taq Polymerase
DNA-polymerasen zijn veelgebruikte enzymen in moleculair-biologische technieken en zijn ook van nature aanwezig in alle organismen die DNA-replicatie ondergaan. Zij zijn de belangrijkste polymeriserende enzymen die betrokken zijn tijdens replicatie. DNA-polymerase is in staat om nucleotiden toe te voegen aan het vrije 3'-uiteinde van de DNA-streng, waardoor de verlenging van een nieuwe streng wordt veroorzaakt. Op dit moment is het vanwege de ontwikkelingen van de moleculaire biologie in ziektediagnostiek en industriële toepassingen belangrijk om polymerasen te vervaardigen met verschillende gunstige eigenschappen. Dit verhoogt de nauwkeurigheid van de methode en maakt het een snellere techniek. Phusion en Taq-polymerase zijn twee commercieel geproduceerde thermostabiele polymerase-enzymen die worden gebruikt in speciale moleculaire toepassingen. Phusion is een DNA-polymerase geïsoleerd uit Pyrococcus furiosus en wordt voornamelijk gebruikt in kloneringsexperimenten om de betrouwbaarheid te vergroten. Taq DNA-polymerase is de standaard DNA-polymerase die wordt gebruikt bij de polymerasekettingreactie (PCR) en wordt geïsoleerd uit de thermostabiele bacterie; Thermus Aquaticus. Het belangrijkste verschil tussen de twee enzymen is het bronmicro-organisme. Phusion wordt geïsoleerd uit de extremofiel, Pyrococcus furiosus, terwijl Taq-polymerase wordt geïsoleerd uit de thermofiel, Thermus aquaticus.
Wat is Phusion?
Phusion DNA-polymerase is een nieuw polymerase dat wordt vervaardigd door het enzym te isoleren van Pyrococcus furiosus, een extremofiele Archaea. Deze microben bevinden zich in extreem hoge temperatuuromstandigheden, waardoor het polymerase een zeer hittestabiel polymerase wordt. Phusion-polymerase wordt gebruikt om extreme betrouwbaarheid te verkrijgen ten opzichte van het conventionele thermostabiele polymerase; Taq-polymerase. Phusion-polymerase is in staat om lange sjablonen tot 7,5 kb genomisch DNA te amplificeren. De optimale polymerisatiecapaciteit van Phusion-polymerase is 720 C. Phusion wordt ook gebruikt bij het klonen van producten voor sequencing, expressie-analyse en mutatie-analyse.
Phusion DNA-polymerase heeft de 3’ – 5’ exonuclease-activiteit. Dit maakt proeflezen van de nieuw gesynthetiseerde streng na de synthese mogelijk. Daarom kunnen de nucleotide-mismatches gemakkelijk worden gerepareerd. Het heeft dus een lager foutenpercentage. Algemene voordelen van Phusion-polymerase zijn:
- Extreme trouw
- Hoge snelheid en kortere verlengingstijd
- Robuuste reacties en vereist minimale optimalisatie
- Hoog rendement
Figuur 01: Phusion
Het belangrijkste nadeel van Phusion-polymerase is dat het wordt geremd in aanwezigheid van deoxyuridinetrifosfaat (dUTP). Wanneer dUTP's zich ophopen in het reactiemengsel, kan dit de werking van Phusion-polymerase remmen. Dit wordt voorkomen door het reactiemengsel te behandelen met dUTPase voordat het enzym wordt toegevoegd. Op dit moment wordt een dUTP-resistente variant van Phusion-polymerase, bekend als Pfu Turbo, gebruikt in plaats van Phusion-polymerase als remedie voor dit probleem.
Wat is Taq Polymerase?
Taq DNA-polymerase-uitvinding heeft een revolutie teweeggebracht op het gebied van moleculaire biologie. Het loste een groot probleem in DNA-amplificatie op. Taq DNA-polymerase is een hittebestendig polymerase-enzym dat wordt geëxtraheerd en geïsoleerd uit de thermofiele bacterie Thermus aquaticus. De ontdekking van deze enzymen leidt tot de ontwikkeling van de PCR. Dit enzym heeft het gebruik van polymerasekettingreactie bij DNA-amplificatie mogelijk gemaakt in plaats van conventionele moeizame kloneringstechnieken. PCR wordt nu gebruikt in moleculaire diagnostiek, landbouw en industriële gebieden met veel nieuwe variaties toegevoegd aan de techniek.
Figuur 02: Taq-polymerase
Taq DNA-polymerase functioneert bij het optimale temperatuurbereik tussen 720C – 800C. Taq DNA-polymerase vereist een co-factor; magnesium voor zijn functie. Taq-polymerase heeft niet het 3'- 5'-proefleesvermogen, daarom is het foutenpercentage van Taq DNA-polymerase hoog in vergelijking met meer nieuwere typen DNA-polymerasen zoals Phusion-polymerase enz. Maar de populariteit van Taq DNA-polymerase blijft de hetzelfde over de hele wereld van de wetenschap vanwege het gemak en de flexibiliteit van het enzym.
Wat zijn de overeenkomsten tussen Phusion en Taq-polymerase?
- Zowel Phusion- als Taq-polymerase-enzymen zijn polymeriserende enzymen die in staat zijn nucleotiden toe te voegen aan het 3'-vrije uiteinde van de DNA-streng.
- Zowel Phusion- als Taq-polymerasen hebben een primersequentie nodig om de polymerisatie te initiëren.
- Zowel Phusion- als Taq-polymerasen zijn hittestabiel.
- Zowel Phusion- als Taq-polymerasen worden gebruikt in PCR-mechanismen om DNA te amplificeren.
- Bij het toevoegen van de polymerase aan het reactiemengsel worden zowel Phusion- als Taq-polymerasen als laatste toegevoegd om de efficiëntie van het enzym te garanderen.
- Zowel Phusion- als Taq-polymerasen worden commercieel gesynthetiseerd voor experimentele doeleinden in de moleculaire biologie.
- Zowel Phusion- als Taq-polymerasen hebben een cofactor nodig om zijn functie te voltooien.
Wat is het verschil tussen Phusion en Taq-polymerase?
Phusion vs Taq Polymerase |
|
| Phusion is een DNA-polymerase geïsoleerd uit Pyrococcus furiosus en wordt voornamelijk gebruikt in kloneringsexperimenten om de betrouwbaarheid te vergroten. | Taq DNA-polymerase is het standaard DNA-polymerase dat wordt gebruikt bij de polymerasekettingreactie (PCR) en wordt geïsoleerd uit de thermostabiele bacterie Thermus aquaticus. |
| Bron Organisme | |
| Phusion wordt gewonnen uit extremofiele archaea - Pyrococcus furiosus. | Deze literaire werken gaan van de kolonisatieperiode tot de dekolonisatieperiode. |
| Proefleesvaardigheid | |
| 3’ – 5’ leesvaardigheid is aanwezig in Phusion. | 3’ – 5’ leesvaardigheid is afwezig in Taq-polymerase. |
| Trouw | |
| High fidelity is er met Phusion. | Taq-polymerase vertoont lage getrouwheid. |
| Versterking | |
| Phusion is in staat om lange DNA-fragmenten te amplificeren. | Taq-polymerase kan veel kortere DNA-fragmenten amplificeren. |
| dUTP-vergiftiging | |
| Phusion-actie wordt geremd door de accumulatie oneven. | Taq-polymerase wordt niet geremd door dUPT. |
Samenvatting – Phusion vs Taq-polymerase
Phusion en Taq DNA-polymerase zijn twee hittestabiele polymerasen die worden gebruikt in PCR-technieken. Phusion is een polymerase geïsoleerd uit de extremofiel, Pyrococcus furiosus, terwijl Taq is geïsoleerd uit de thermostabiele bacterie Thermus aquaticus. Taq DNA-polymerase-ontdekking leidt tot de PCR-uitvinding. Phusion heeft veel voordelen ten opzichte van Taq, waardoor Phusion een betere optie is geworden bij het produceren van high-fidelity DNA. Taq-polymerase wordt echter nog steeds gebruikt als het standaard polymerase-enzym in PCR. Dit is het verschil tussen Phusion en Taq-polymerase.
