Klíčový rozdíl – DNA ligáza vs DNA polymeráza
DNA ligáza a DNA polymeráza jsou důležité enzymy, které se podílejí na replikaci DNA a mechanismech opravy DNA organismů. DNA ligáza je zodpovědná za spojování fragmentů DNA tím, že katalyzuje tvorbu fosfodiesterových vazeb mezi nukleotidy. DNA polymeráza je zodpovědná za syntézu DNA z jejích stavebních bloků (nukleotidů) pomocí templátové DNA. Toto je klíčový rozdíl mezi DNA ligázou a DNA polymerázou.
Co je DNA ligáza?
DNA ligáza je enzym, který katalyzuje tvorbu fosfodiesterové vazby mezi 3’ – OH a 5’- PO4 skupinami nukleotidů a usnadňuje spojování fragmentů DNA. Je také známý jako molekulární steh. Tato schopnost umožňuje vyplnění mezer nebo zářezů DNA a spojení fragmentů Okazaki vytvořených během replikace DNA. DNA ligázy jsou vysoce užitečné v technologii rekombinantní DNA pro produkci molekul rekombinantní DNA. DNA ligáza spojuje požadovanou DNA s vektorovou DNA. Proto je důležitým enzymem pro organismy.
DNA ligáza enzym závisí na kofaktoru a Mg2+ iontech. Existují dva kofaktory, které pomáhají v DNA ligázách. NAD+ působí jako kofaktor pro bakteriální DNA ligázy, zatímco ATP často působí jako kofaktorový virus a eukaryotické DNA ligázy. Účinek eukaryotické DNA ligázy probíhá ve třech hlavních krocích.
Krok 01. DNA ligáza napadá molekulu ATP a uvolňuje pyrofosfát (dvě fosfátové skupiny) a AMP a tvoří meziprodukt ligáza-adenylát tím, že se kovalentně naváže na výsledný AMP.
Krok 02: Vytvořený enzym AMP meziprodukt přenáší AMP na 5' fosfát nicku a tvoří DNA – adenylát (5′-fosfátový kyslík vlákna DNA napadá fosfor meziproduktu ligáza-adenylát).
Krok 03: DNA ligáza katalyzuje útok 3′-OH zářezu na DNA-adenylát, aby se spojil s polynukleotidy a uvolnil AMP.
DNA ligázy se obvykle izolují z bakteriofága T4 a široce se používají v technologii rekombinantní DNA.
Obrázek 01: DNA ligáza při opravě nick
Co je DNA polymeráza?
DNA polymeráza je všudypřítomný enzym přítomný ve všech organismech zapojených do syntézy DNA a replikace genomu. Genetická informace přechází z rodiče na potomka pomocí DNA polymeráz. Katalyzuje syntézu nové DNA komplementární ke stávající DNA. DNA polymeráza přidává nukleotidy (stavební bloky nukleových kyselin) k 3' OH skupině sekvence primeru a pokračuje ve vytváření vlákna směrem k 5'. Většina DNA polymeráz má 5' až 3' polymerázovou aktivitu a 3' až 5' exonukleázovou aktivitu pro korekturu.
Prokaryotické DNA polymerázy jsou popsány v pěti hlavních skupinách. Eukaryota obsahují nejméně 16 různých DNA polymeráz. Všechny tyto DNA polymerázy jsou seskupeny do sedmi rodin, jmenovitě A, B, C, D, X, Y a RT (reverzní transkriptáza).
Obrázek 02: DNA polymerázou řízená replikace DNA
Jaký je rozdíl mezi DNA ligázou a DNA polymerázou?
DNA ligáza vs DNA polymeráza |
|
| DNA ligáza je enzym, který katalyzuje tvorbu fosfodiesterových vazeb mezi nukleotidy a spojuje fragmenty DNA dohromady. | DNA polymeráza je enzym, který katalyzuje syntézu DNA pomocí nukleotidů. |
| Role v replikaci DNA | |
| DNA ligáza je další enzym při replikaci DNA, který spojuje fragmenty Okazaki. | DNA polymeráza je hlavním enzymem při replikaci DNA. |
| Požadavky | |
| Závisí na Mg2+ iontech a ATP/NAD+ kofaktorech | Závisí na šabloně, nukleotidech, primerech a Mg2+. |
| Funkce | |
| DNA ligáza je důležitá pro rekombinaci DNA, opravu DNA a replikaci DNA. | DNA polymeráza je důležitá pro replikaci DNA, opravu DNA a technologii rekombinace DNA. |
Shrnutí – DNA ligáza vs DNA polymeráza
DNA ligáza je důležitý enzym, který je potřebný pro spojování fragmentů DNA fosfodiesterovými vazbami. DNA polymeráza je hlavním enzymem důležitým pro syntézu nové DNA. Klíčovým rozdílem mezi DNA ligázou a DNA polymerázou je jejich funkce. Oba enzymy jsou však nezbytné pro opravu DNA, replikaci DNA a technologii rekombinantní DNA.
