Nøgleforskel – DNA-ligase vs DNA-polymerase
DNA-ligase og DNA-polymerase er vigtige enzymer involveret i DNA-replikation og DNA-reparationsmekanismer i organismer. DNA-ligase er ansvarlig for at forbinde DNA-fragmenter ved at katalysere dannelsen af phosphodiesterbindinger mellem nukleotider. DNA-polymerase er ansvarlig for syntese af DNA fra dets byggesten (nukleotider) ved hjælp af skabelon-DNA. Dette er den vigtigste forskel mellem DNA-ligase og DNA-polymerase.
Hvad er DNA-ligase?
DNA-ligase er et enzym, som katalyserer dannelsen af phosphodiester-bindinger mellem 3' – OH og 5'- PO4 grupper af nukleotider og letter sammenføjningen af DNA-fragmenter. Det er også kendt som en molekylær stitcher. Denne evne gør det muligt at udfylde hullerne eller hakkene i DNA og forbinde Okazaki-fragmenter dannet under DNA-replikation. DNA-ligaser er yderst anvendelige i rekombinant DNA-teknologi til fremstilling af de rekombinante DNA-molekyler. DNA-ligase forbinder DNA af interesse med vektor-DNA. Derfor er det et vigtigt enzym for organismer.
DNA-ligaseenzym afhænger af en cofaktor og Mg2+ ioner for dets funktion. Der er to cofaktorer, der hjælper i DNA-ligaser. NAD+ fungerer som en cofaktor for bakterielle DNA-ligaser, mens ATP ofte fungerer som en cofaktorvirus og eukaryote DNA-ligaser. Eukaryotisk DNA-ligasehandling fuldføres via tre hovedtrin.
Trin 01. DNA-ligase angriber ATP-molekyle og frigiver pyrophosphat (to fosfatgrupper) og AMP og danner ligase-adenylat-mellemprodukt ved at binde kovalent med resulterende AMP.
Trin 02: Dannet enzym AMP-mellemprodukt overfører AMP til 5'-fosfatet i nicket og danner DNA – adenylat (5'-phosphat-oxygen i DNA-strengen angriber fosforet i ligase-adenylat-mellemproduktet).
Trin 03: DNA-ligase katalyserer angreb af 3'-OH af nicket på DNA-adenylat for at forbinde polynukleotiderne og frigiver AMP.
DNA-ligaser isoleres sædvanligvis fra T4-bakteriofag og anvendes i vid udstrækning i rekombinant DNA-teknologi.
Figur 01: DNA-ligase i reparation af nick
Hvad er DNA-polymerase?
DNA-polymerase er et allestedsnærværende enzym, der er til stede i alle organismer, der er involveret i DNA-syntese og genomreplikation. Genetisk information overføres fra forælder til afkom ved hjælp af DNA-polymeraser. Det katalyserer syntesen af nyt DNA, der er komplementært til det eksisterende DNA. DNA-polymerase tilføjer nukleotider (byggesten af nukleinsyrer) til 3' OH-gruppen af primersekvensen og fortsætter strengdannelsen til 5' retning. De fleste af DNA-polymeraserne har 5' til 3' polymeraseaktivitet og 3' til 5' exonukleaseaktivitet til korrekturlæsning.
Prokaryote DNA-polymeraser er beskrevet under fem hovedgrupper. Eukaryoter indeholder mindst 16 forskellige DNA-polymeraser. Alle disse DNA-polymeraser er grupperet i syv familier, nemlig A, B, C, D, X, Y og RT (omvendt transkriptase).
Figur 02: DNA-polymerase-drevet DNA-replikation
Hvad er forskellen mellem DNA Ligase og DNA Polymerase?
DNA Ligase vs DNA Polymerase |
|
| DNA-ligase er et enzym, som katalyserer dannelsen af phosphodiesterbindinger mellem nukleotider og forbinder DNA-fragmenter sammen. | DNA-polymerase er et enzym, som katalyserer syntesen af DNA ved hjælp af nukleotider. |
| Rolle i DNA-replikation | |
| DNA-ligase er et yderligere enzym i DNA-replikation, som forbinder Okazaki-fragmenter. | DNA-polymerase er hovedenzymet i DNA-replikation. |
| Krav | |
| Det afhænger af Mg2+ ioner og ATP/NAD+ cofaktorer | Det afhænger af en skabelon, nukleotider, primere og Mg2+. |
| Funktioner | |
| DNA-ligase er vigtig for DNA-rekombination, DNA-reparation og DNA-replikation. | DNA-polymerase er vigtig for DNA-replikation, DNA-reparation og DNA-rekombinationsteknologi. |
Opsummering – DNA Ligase vs DNA Polymerase
DNA-ligase er et vigtigt enzym, som er nødvendigt for at forbinde DNA-fragmenter ved hjælp af phosphodiesterbindinger. DNA-polymerase er det vigtigste enzym, der er vigtigt for ny DNA-syntese. Den vigtigste forskel mellem DNA-ligase og DNA-polymerase er deres funktion. Begge enzymer er imidlertid essentielle for DNA-reparation, DNA-replikation og rekombinant DNA-teknologi.
