Nøkkelforskjell - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
DNA-polymerase er en spesiell klade av enzymer som er involvert i DNA-replikasjon av levende organismer. Genetisk informasjon overføres fra en generasjon til neste generasjon på grunn av tilstedeværelsen av dette enzymet. Det finnes forskjellige former for DNA-polymeraseenzym som finnes i eukaryoter og prokaryoter. DNA-polymerase 1, 2 og 3 finnes bare i prokaryote organismer, og de spiller forskjellige roller i DNA-replikasjon. Hovedforskjellen mellom DNA-polymerase 1 2 og 3 er hovedsakelig avhengig av hovedfunksjonen til hvert enzym. DNA-polymerase 3 er hovedenzymet som katalyserer DNA-syntese, mens DNA-polymerase 1 og 2 er involvert i DNA-reparasjon og korrekturlesing.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er DNA-polymerase
3. Hva er DNA-polymerase 1
4. Hva er DNA-polymerase 2
5. Hva er DNA-polymerase 3
6. Sammenligning side om side - DNA-polymerase 1 mot 2 mot 3
7. Sammendrag
Hva er DNA-polymerase?
DNA-duplisering er et must for å overføre genetisk informasjon fra foreldre til avkom. Dette tilrettelegges av et spesielt enzym kalt DNA-polymerase. DNA-polymerase kan defineres som et allestedsnærværende enzym som katalyserer syntesen av DNA som er komplementært til det eksisterende DNA i levende celler. Det ble først oppdaget i E coli av Arthur Kornberg i 1955. DNA-replikering og vedlikehold styres hovedsakelig av DNA-polymeraser i cellen. Oppdagelsen av DNA-polymeraser hjalp mange teknikker innen molekylærbiologi. Det er enzymet som kreves for å syntetisere nye DNA-tråder som ligner på det opprinnelige DNAet til organismer fra nukleotider i løpet av mange molekylærbiologiske teknikker, inkludert PCR, genkloning, gensekvensering, sykdomsdiagnose, genterapi, polymorfismeanalyse, etc.
DNA-polymeraser finnes i flere former som er forskjellige fra form og størrelse. De tilhører flere familier: A, B, C, D, X, Y og RT. Prokaryote DNA-polymeraser er gruppert i fem forskjellige kategorier, nemlig DNA-polymerase 1, DNA-polymerase 2, DNA-polymerase 3, DNA-polymerase 4 og DNA-polymerase 5. Eukaryote organismer har omtrent femten forskjellige DNA-polymeraser, nemlig polymerase β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ og ν.
Figur 01: DNA-polymerase
Når man syntetiserer nytt DNA med DNA-polymerase, starter det fra 3'-enden og styrer syntesen mot 5'-enden ved å tilsette nukleotider av gangen, komplementært til mal-DNA. DNA-polymerase trenger en allerede eksisterende 3'-OH-gruppe for å starte kjedesyntesen og blir lettere av det lille DNA- eller RNA-fragmentet kalt primer. DNA-polymerase leser malen DNA og beveger seg fra 3'-enden til 5'-enden, og lager en ny 5'-3'-DNA-streng.
Hva er DNA-polymerase 1?
DNA-polymerase 1 (Pol 1) er et enzym som finnes i prokaryoter som hjelper til med bakteriell DNA-replikasjon. Det er den første typen DNA-polymerase som ble oppdaget av Arthur Kornberg i 1956. Dette enzymet er tilstede i alle prokaryote organismer. Pol 1 er kodet av genet polA og består av 928 aminosyrer. Den har en 5 'til 3' eksonukleaseaktivitet; således er det populært som et DNA-reparerende enzym i stedet for et DNA-replikerende enzym. Den har også muligheten til å katalysere flere polymerisasjoner før frigjøring av mal-DNA, og kobling av Okazaki-fragmenter sammen ved å fylle nytt DNA og fjerne RNA-primere.
Pol 1 isolert fra E Coli ble mye brukt i molekylære applikasjoner. Når Taq Polymerase ble oppdaget, erstattet den imidlertid E Coli Pol 1 i PCR-teknologi. Taq-polymerase er en slags termostabil DNA-polymerase som tilhører Pol 1.
Figur 02: DNA-polymerase 1
Hva er DNA Polymerase 2?
DNA-polymerase 2 (Pol 2) er et prokaryotisk enzym som katalyserer DNA-replikasjonen. Den tilhører polymerase B-familien og er kodet av gen polB. Det ble først oppdaget fra E Coli av Thomas Kornberg i 1970. Pol 2 er et kuleprotein sammensatt av 783 aminosyrer. Den har både 3 'til 5' eksonukleaseaktivitet og 5 'til 3' polymeraseaktivitet. Det samhandler med DNA-polymerase 3-enzymer for å opprettholde trofasthet og prosessivitet av DNA-replikasjon. Pol 2 har også muligheten til å korrekturlese det nylig syntetiserte DNAet for nøyaktighet.
Figur 03: DNA-polymerase 2
Hva er DNA Polymerase 3?
DNA-polymerase 3 (Pol 3) er hovedenzymet som katalyserer DNA-replikasjonen i prokaryoter. Den tilhører familien C-polymerase og er kodet av genet polC. Den ble oppdaget av Thomas Kornberg i 1970. Pol 3 er en komponent i replikasjonsgaffel og kan tilsette 1000 nukleotider per sekund til den nylig polymeriserende DNA-streng.
Pol 3 er et holoenzym sammensatt av ti forskjellige proteiner og har tre funksjonelle molekyler, nemlig α, ε og θ. Tre funksjonelle molekyler av Pol 3 er hver for seg ansvarlige for tre handlinger av enzymet. Α-underenheten styrer polymeriseringen av DNA mens ε styrer eksonukleasesikringsaktiviteten til pol 3-enzymet. Underenheten helps hjelper underenheten ε til korrekturlesing.
Figur 04: underenheter av DNA-polymerase 3
Hva er forskjellen mellom DNA-polymerase 1 og 2 og 3?
Diff Article Middle before Table
DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3 |
|
| Polymerase 1 | Polymerase 1 består av 928 aminosyrer. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 består av 783 aminosyrer. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 er et holoenzym sammensatt av ti proteiner ordnet i tre funksjonelle underenheter. |
| Familie | |
| Polymerase 1 | Polymerase 1 tilhører polymerasefamilien A. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 tilhører polymerasefamilien B. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 tilhører polymerasefamilien C. |
| Hovedfunksjon | |
| Polymerase 1 | Dette er ansvarlig for DNA-reparasjon og fjerning av RNA-primere. |
| Polymerase 2 | Dette er ansvarlig for korrekturlesing, trofasthet og prosessivitet av nydannet DNA |
| Polymerase 3 | Dette er ansvarlig for DNA-polymerisering |
Sammendrag - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
DNA-polymerase er en viktig enzymklasse som finnes i alle levende organismer. Hovedfunksjonen til DNA-polymerase er DNA-replikasjon. Den er i stand til å samle nukleotider og syntetisere nytt komplementært DNA for eksisterende DNA. Dette enzymet finnes i forskjellige former som varierer fra form og størrelse. DNA-polymerase 1, 2 og 3 er prokaryote DNA-polymeraser involvert i DNA-replikasjon. Pol 1 katalyserer reparasjon av DNA-skader. Pol 2 katalyserer trofasthet og prosessivitet av DNA-replikasjon. Pol 3 katalyserer 5 'til 3' DNA-polymerisering.
