Belangrijk verschil - DNA-ligase versus DNA-polymerase
DNA-ligase en DNA-polymerase zijn belangrijke enzymen die betrokken zijn bij DNA-replicatie en DNA-herstelmechanismen van organismen. DNA-ligase is verantwoordelijk voor het samenvoegen van DNA-fragmenten door de vorming van fosfodiesterbindingen tussen nucleotiden te katalyseren. DNA-polymerase is verantwoordelijk voor de synthese van DNA uit zijn bouwstenen (nucleotiden) met behulp van sjabloon-DNA. Dit is het belangrijkste verschil tussen DNA-ligase en DNA-polymerase.
Wat is DNA-ligase?
DNA-ligase is een enzym dat de vorming van fosfodiesterbindingen tussen 3'-OH en 5'-PO4 groepen nucleotiden katalyseert en het samenvoegen van DNA-fragmenten vergemakkelijkt. Het is ook bekend als een moleculaire stitcher. Dit vermogen maakt het mogelijk om de gaten of inkepingen van DNA op te vullen en Okazaki-fragmenten te verbinden die zijn gevormd tijdens DNA-replicatie. DNA-ligasen zijn zeer nuttig in recombinant-DNA-technologie voor de productie van de recombinante DNA-moleculen. DNA-ligase verbindt DNA van belang met vector-DNA. Daarom is het een belangrijk enzym voor organismen.
DNA-ligase-enzym is voor zijn functie afhankelijk van een cofactor en Mg2+-ionen. Er zijn twee cofactoren die helpen bij DNA-ligasen. NAD+ werkt als een cofactor voor bacteriële DNA-ligasen, terwijl ATP vaak werkt als een cofactor-virus en eukaryote DNA-ligasen. Eukaryote DNA-ligase-actie wordt voltooid via drie hoofdstappen.
Stap 01. DNA-ligase v alt het ATP-molecuul aan en maakt pyrofosfaat (twee fosfaatgroepen) en AMP vrij, en vormt een ligase-adenylaat-tussenproduct door covalent te binden met het resulterende AMP.
Stap 02: Gevormd enzym AMP-tussenproduct brengt AMP over naar het 5'-fosfaat van de inkeping en vormt DNA – adenylaat (5′-fosfaatzuurstof van de DNA-streng v alt het fosfor van ligase-adenylaat-tussenproduct aan).
Stap 03: DNA-ligase katalyseert de aanval van de 3′-OH van de nick op DNA-adenylaat om zich bij de polynucleotiden te voegen en AMP vrij te maken.
DNA-ligasen worden meestal geïsoleerd uit T4-bacteriofaag en op grote schaal gebruikt in recombinant-DNA-technologie.
Figuur 01: DNA-ligase in nickreparatie
Wat is DNA-polymerase?
DNA-polymerase is een alomtegenwoordig enzym dat aanwezig is in alle organismen die betrokken zijn bij DNA-synthese en genoomreplicatie. Genetische informatie gaat van ouder op nageslacht met behulp van DNA-polymerasen. Het katalyseert de synthese van nieuw DNA dat complementair is aan het bestaande DNA. DNA-polymerase voegt nucleotiden (bouwstenen van nucleïnezuren) toe aan de 3'-OH-groep van de primersequentie en zet de strengvorming voort in de 5'-richting. De meeste DNA-polymerasen hebben 5’ tot 3’ polymerase-activiteit en 3’ tot 5’ exonuclease-activiteit voor proeflezen.
Prokaryotische DNA-polymerasen worden beschreven onder vijf hoofdgroepen. Eukaryoten bevatten ten minste 16 verschillende DNA-polymerasen. Al deze DNA-polymerasen zijn gegroepeerd in zeven families, namelijk A, B, C, D, X, Y en RT (Reverse transcriptase).
Figuur 02: DNA-polymerase gedreven DNA-replicatie
Wat is het verschil tussen DNA-ligase en DNA-polymerase?
DNA-ligase versus DNA-polymerase |
|
| DNA-ligase is een enzym dat de vorming van fosfodiesterbindingen tussen nucleotiden katalyseert en DNA-fragmenten met elkaar verbindt. | DNA-polymerase is een enzym dat de synthese van DNA katalyseert met behulp van nucleotiden. |
| Rol in DNA-replicatie | |
| DNA-ligase is een extra enzym bij DNA-replicatie dat Okazaki-fragmenten verbindt. | DNA-polymerase is het belangrijkste enzym bij DNA-replicatie. |
| Vereisten | |
| Het hangt af van Mg2+ ionen en ATP/NAD+ cofactoren | Het hangt af van een sjabloon, nucleotiden, primers en Mg2+. |
| Functies | |
| DNA-ligase is belangrijk voor DNA-recombinatie, DNA-reparatie en DNA-replicatie. | DNA-polymerase is belangrijk voor DNA-replicatie, DNA-reparatie en DNA-recombinatietechnologie. |
Samenvatting – DNA-ligase versus DNA-polymerase
DNA-ligase is een belangrijk enzym dat nodig is voor het verbinden van DNA-fragmenten door fosfodiesterbindingen. DNA-polymerase is het belangrijkste enzym dat belangrijk is voor nieuwe DNA-synthese. Het belangrijkste verschil tussen DNA-ligase en DNA-polymerase is hun functie. Beide enzymen zijn echter essentieel voor DNA-reparatie, DNA-replicatie en recombinant-DNA-technologie.
