Klíčový rozdíl - DNA polymeráza 1 vs 2 vs 3
DNA polymeráza je speciální skupina enzymů, které se podílejí na replikaci DNA živých organismů. Genetické informace jsou předávány z jedné generace na další generaci díky přítomnosti tohoto enzymu. U eukaryot a prokaryot se nacházejí různé formy enzymu DNA polymerázy. DNA polymeráza 1, 2 a 3 se nacházejí pouze v prokaryotických organismech a hrají při replikaci DNA různé role. Klíčový rozdíl mezi DNA polymerázou 1 2 a 3 závisí hlavně na primární funkci každého enzymu. DNA polymeráza 3 je hlavní enzym, který katalyzuje syntézu DNA, zatímco DNA polymeráza 1 a 2 se podílejí na opravách a korekturách DNA.
OBSAH
1. Přehled a hlavní rozdíl
2. Co je DNA polymeráza
3. Co je DNA polymeráza 1
4. Co je DNA polymeráza 2
5. Co je DNA polymeráza 3
6. Porovnání vedle sebe - DNA polymeráza 1 vs 2 proti 3
7. souhrn
Co je DNA polymeráza?
K přenosu genetické informace z rodiče na potomka je nutná duplikace DNA. To usnadňuje speciální enzym nazývaný DNA polymeráza. DNA polymerázu lze definovat jako všudypřítomný enzym, který katalyzuje syntézu DNA komplementární ke stávající DNA v živých buňkách. Poprvé byl objeven v E. coli Arthurem Kornbergem v roce 1955. Replikace a údržba DNA se řídí hlavně DNA polymerázami v buňce. Objev DNA polymeráz pomohl mnoha technikám molekulární biologie. Je to enzym potřebný k syntéze nových řetězců DNA podobných původní DNA organismů z nukleotidů během mnoha molekulárně biologických technik, včetně PCR, klonování genů, sekvenování genů, diagnostiky nemocí, genové terapie, analýzy polymorfismu atd.
DNA polymerázy existují v mnoha formách, které se liší tvarem a velikostí. Patří do několika rodin: A, B, C, D, X, Y a RT. Prokaryotické DNA polymerázy jsou rozděleny do pěti různých kategorií, jmenovitě DNA polymeráza 1, DNA polymeráza 2, DNA polymeráza 3, DNA polymeráza 4 a DNA polymeráza 5. Eukaryotické organismy mají přibližně patnáct různých DNA polymeráz, jmenovitě polymeráza β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ a ν.
Obrázek 01: DNA polymeráza
Při syntéze nové DNA pomocí DNA polymerázy začíná od 3 'konce a směruje syntézu směrem k 5' konci přidáním nukleotidů najednou, doplňkově k templátové DNA. DNA polymeráza potřebuje již existující 3 'OH skupinu k zahájení syntézy řetězce a je usnadněna malým fragmentem DNA nebo RNA nazývaným primer. DNA polymeráza čte templátovou DNA a pohybuje se od 3 'konce k 5' konci a vytváří nový 5'-3 'řetězec DNA.
Co je DNA polymeráza 1?
DNA polymeráza 1 (Pol 1) je enzym nacházející se v prokaryotech, který pomáhá při replikaci bakteriální DNA. Je to první typ DNA polymerázy objevený Arthurem Kornbergem v roce 1956. Tento enzym je přítomen ve všech prokaryotických organismech. Pol 1 je kódován genem polA a je složen z 928 aminokyselin. Má 5 'až 3' exonukleázovou aktivitu; je tedy populární spíše než enzym opravující DNA než enzym replikující DNA. Má také schopnost katalyzovat více polymerací před uvolněním templátové DNA a spojením fragmentů Okazaki dohromady naplněním nové DNA a odstraněním primerů RNA.
Pol 1 izolovaný z E Coli byl značně používán v molekulárních aplikacích. Jakmile však byla objevena Taq polymeráza, nahradila v technologii PCR E Coli Pol 1. Taq polymeráza je druh termostabilní DNA polymerázy patřící do Pol 1.
Obrázek 02: DNA polymeráza 1
Co je DNA polymeráza 2?
DNA polymeráza 2 (Pol 2) je prokaryotický enzym, který katalyzuje replikaci DNA. Patří do rodiny polymeráz B a je kódován genem polB. Poprvé byl objeven z E. Coli Thomasem Kornbergem v roce 1970. Pol 2 je globulární protein složený ze 783 aminokyselin. Má jak 3 'až 5' exonukleázovou aktivitu, tak 5 'až 3' polymerázovou aktivitu. Interaguje s enzymy DNA polymerázy 3, aby zachovala věrnost a procesivitu replikace DNA. Pol 2 má také schopnost korektury nově syntetizované DNA pro přesnost.
Obrázek 03: DNA polymeráza 2
Co je DNA polymeráza 3?
DNA polymeráza 3 (Pol 3) je hlavní enzym, který katalyzuje replikaci DNA u prokaryot. Patří do rodiny C polymerázy a je kódován genem polC. Byl objeven Thomasem Kornbergem v roce 1970. Pol 3 je součástí replikační vidlice a do nově polymerujícího řetězce DNA může přidat 1 000 nukleotidů za sekundu.
Pol 3 je holoenzym složený z deseti odlišných proteinů a má tři funkční molekuly, jmenovitě α, ε a θ. Tři funkční molekuly Pol 3 jsou samostatně zodpovědné za tři působení enzymu. Podjednotka α řídí polymeraci DNA, zatímco ε řídí aktivitu koronace exonukleázy enzymu pol3. Podjednotka θ pomáhá podjednotce ε pro korektury.
Obrázek 04: Podjednotky DNA polymerázy 3
Jaký je rozdíl mezi DNA polymerázou 1 a 2 a 3?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
DNA polymeráza 1 vs 2 vs 3 |
|
| Polymeráza 1 | Polymeráza 1 se skládá z 928 aminokyselin. |
| Polymeráza 2 | Polymeráza 2 se skládá ze 783 aminokyselin. |
| Polymeráza 3 | Polymeráza 3 je holoenzym složený z deseti proteinů uspořádaných do tří funkčních podjednotek. |
| Rodina | |
| Polymeráza 1 | Polymeráza 1 patří do rodiny polymeráz A. |
| Polymeráza 2 | Polymeráza 2 patří do rodiny polymeráz B. |
| Polymeráza 3 | Polymeráza 3 patří do rodiny polymeráz C. |
| Hlavní funkce | |
| Polymeráza 1 | To je zodpovědné za opravu DNA a odstranění RNA primerů. |
| Polymeráza 2 | To je zodpovědné za korektury, věrnost a procesivitu nově vytvořené DNA |
| Polymeráza 3 | To je zodpovědné za polymeraci DNA |
Shrnutí - DNA polymeráza 1 vs 2 vs 3
DNA polymeráza je důležitá třída enzymů nacházející se ve všech živých organismech. Hlavní funkcí DNA polymerázy je replikace DNA. Je schopen sestavit nukleotidy a syntetizovat novou komplementární DNA pro existující DNA. Tento enzym existuje v různých formách, které se liší tvarem a velikostí. DNA polymeráza 1, 2 a 3 jsou prokaryotické DNA polymerázy zapojené do replikace DNA. Pol 1 katalyzuje opravu poškození DNA. Pol 2 katalyzuje věrnost a procesivitu replikace DNA. Pol 3 katalyzuje 5 'až 3' polymeraci DNA.
