Nøgleforskellen mellem Klenow og T4 DNA-polymerase er, at Klenow-fragmentet er et stort fragment af E. coli DNA-polymerase 1, mens T4 DNA-polymerase er DNA-polymerase 1 af bakteriofag T4.
DNA-polymeraser er enzymer, der katalyserer dannelsen af DNA ved at tilføje deoxyribonukleotider til 3'-OH-enden af en allerede eksisterende primer. Der er forskellige typer af DNA-polymeraser. De fleste DNA-polymeraser, der anvendes i molekylærbiologi, er prokaryote DNA-polymeraser. Klenow-fragment og T4 DNA-polymerase er to typer DNA-polymeraser, der har en prokaryot oprindelse. Klenow-fragment er det store fragment, der genereres fra sp altningen af E.coli DNA polymerase 1 i to fragmenter af bakteriel protease subtilisin. T4 DNA-polymerase er DNA-polymerase 1 af bakteriofag T4. Både Klenow og T4 DNA polymerase har 5'→3' polymerase og 3'→5' exonuklease aktivitet. De mangler begge 5′→3′ exonukleaseaktivitet, hvilket gør dem mere velegnede til mange anvendelser inden for molekylærbiologi.
Hvad er Klenow?
Klenow-fragment er en DNA-polymerase, der er nyttig i molekylærbiologi. Når E. coli DNA-polymerase 1 gennemgår proteolytisk fordøjelse af bakteriel protease, subtilisin, resulterer det i to fragmenter: det ene er et stort fragment, og det andet er et lille fragment. Klenow-fragmentet er det store fragment, som er 68 kDa stort. Klenow-fragmentet har 5'→3'-polymerase og 3'→5' exonuklease (korrekturlæsning) aktiviteter af DNA Pol I. 3'→5' exonukleaseaktiviteten af Klenow-fragmentet letter fjernelse af forkert tilsatte baser, efterhånden som polymerisationen skrider frem. Klenow-fragmentet indeholder ikke 5′→3′ exonukleaseaktivitet, hvilket er vist ved fuldlængde eller intakt E.coli DNA polymerase 1. Det er fordelagtigt, når kun polymerisationsaktiviteten er nødvendig alene. Klenow-fragmenter bruges til at udfylde 5' udhæng, syntese af prober, sekventering af DNA, syntese af dobbeltstrenget DNA, syntese af cDNA anden streng og stedsrettet mutagenese.
Figur 01: Klenow-fragment
I visse applikationer bliver 3′→5′ exonukleaseaktiviteten af Klenow-fragmentet også uønsket. Det kan fjernes ved at introducere en mutation til genet, der koder for Klenow-fragmentet. Det resulterende Klenow-fragment er kendt som exo-Klenow-fragment. Derfor har exo-Klenow-fragmentet kun 5′→3′-polymeraseaktiviteten af E. coli-polymerase 1.
Hvad er T4 DNA-polymerase?
T4 DNA-polymerase er en DNA-polymerase, der katalyserer syntesen af DNA. Det er et protein kodet af Bacteriophage T4. Strukturelt er T4 DNA-polymerase et protein på 898 aminosyrerester (molekylvægt på 103,6 kDa). Det kræver en skabelon og en primer for at katalysere syntesen.
Figur 02: T4 DNA-polymerase
I lighed med Klenow-fragmentet har T4-DNA-polymerase både 5′→3′-polymerase- og 3′→5′-exonukleaseaktiviteter. Desuden mangler den også 5′→3′ exonukleaseaktivitet. T4 DNA-polymerase er nyttig til udfyldning af 5'-fremspringende ender af DNA-fragmenter. Det bruges også ofte til 5′-ende eller 3′-ende-mærkning af dobbeltstrenget DNA. T4 DNA-polymerase bruges ofte til stump kloning. 3′→5′ exonuklease (korrektur) aktiviteten af T4 DNA polymerase er stærkere (mere end 200 gange) end Klenow fragmentet. Vigtigst af alt har T4 DNA-polymerase høj processivitet (400 nukleotider pr. sekund).
Hvad er lighederne mellem Klenow og T4 DNA-polymerase?
- Klenow og T4 DNA-polymerase er to prokaryote polymeraser.
- Begge polymeraser har 5′→3′ polymerase- og 3′→5′ exonukleaseaktivitet.
- De udviser ikke 5′→3′ exonukleaseaktivitet.
- Begge enzymer kræver en skabelon og en primer for at katalysere syntesen af DNA.
- Disse enzymer kan varmeinaktiveres ved 75 0
Hvad er forskellen mellem Klenow og T4 DNA-polymerase?
Nøgleforskellen mellem Klenow og T4 DNA-polymerase er oprindelsen af hvert enzym. Klenow-fragment stammer fra en bakterie, mens T4 DNA-polymerase stammer fra en bakteriofag, som er en virus. T4 DNA-polymerase har en høj processivitet end Klenow-fragmentet. Desuden har T4 DNA-polymerase en stærk korrekturlæsningsaktivitet end Klenow-fragmentet. Dette er således endnu en forskel mellem Klenow og T4 DNA-polymerase.
Nedenstående infografik viser flere forskelle mellem Klenow og T4 DNA-polymerase i tabelform.
Oversigt – Klenow vs T4 DNA-polymerase
Klenow-fragment er et stort fragment af E. coli DNA-polymerase 1. Det har kun 5′→3′ polymerase- og 3′→5′ exonukleaseaktiviteter. Det mangler 5′→3′ exonukleaseaktivitet af intakt E. coli DNA pol 1. Derfor er Klenow-fragmentet en bakteriel polymerase. På den anden side er T4 DNA-polymerase en polymerase kodet af bakteriofagen T4. I lighed med Klenow-fragmentet indeholder det både 5'→3'-polymerase- og 3'→5'-exonukleaseaktiviteter, og det mangler 5'→3'-exonukleaseaktivitet. Imidlertid har T4 DNA-polymerase høj processivitet og høj korrekturaktivitet end Klenow-fragmentet. Så dette er den vigtigste forskel mellem Klenow og T4 DNA-polymerase.
