DNA polimeraza je enzim koji stvara nove DNK iz svojih građevnih blokova (nukleotida). Kod prokariota i eukariota nalaze se različite vrste DNK polimeraza. Umnožavanje DNK izvedivo je zbog prisutnosti ovih posebnih enzima, a genetska se informacija djelovanjem DNA polimeraza prenosi na potomstvo. Taq polimeraza je posebna vrsta DNA polimeraze koja je termostabilna i naširoko se koristi u PCR-u. Taq polimeraza nalazi se u termofilnim bakterijama i pročišćava u in vitro Replikacija DNA. ključna razlika između Taq polimeraze i DNK polimeraze je to Taq polimeraza može izdržati visoke temperature bez denaturiranja, dok se druge DNK polimeraze denaturaju na visokim temperaturama (na razgradnji proteina).
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je Taq polimeraza
3. Što je DNA polimeraza
4. Usporedna usporedba - Taq polimeraza vs DNA polimeraza
5. Sažetak
Taq polimeraza (Taq DNA polimeraza) je enzim koji se koristi za sintezu DNK in vitro PCR tehnikom. Proizvodi ga termofilna bakterija zvana Thermus aquaticus koja živi u vrućim izvorima i termalnim otvorima. Taq polimeraza je termostabilni enzim koji se ne razgrađuje na visokim temperaturama. Taq polimeraza je prvi put pročišćena i objavljena u Chienu i sur. 1976. PCR tehnika izvodi se uz pomoć Taq polimeraze zbog njegove sposobnosti da podnosi fluktuacije visokih temperatura i temperature tijekom PCR-a. Taq polimeraza katalizira sintezu DNK kada postoje prajmeri, nukleotidi i jednolančani predloženi DNK. Enzim se sastoji od jednog polipeptida molekulske mase od oko 94 kDa. Taq polimeraza pokazuje svoje optimalno djelovanje na 80 ° C i u rasponu pH 7 - 8 uz prisutnost magnezijevih iona. Ima i polimeraznu i eksonukleaznu aktivnost. Enzim je sastavljen od jednog polipeptidnog lanca, a gen za Taq polimerazu sadrži visoki udio G i C (67,9%).
Termostabilna Taq polimeraza omogućava provođenje PCR-a na visokim temperaturama koje povećavaju specifičnost prajmera i smanjuju stvaranje neželjenih PCR proizvoda (temeljni dimeri). Taq polimeraza također eliminira potrebu za dodavanjem novih enzima u PCR reakciju nakon svakog PCR reakcijskog ciklusa zbog njegove sposobnosti da izdrži visoke temperature. Otkrivanje Taq polimeraze omogućilo je da se PCR izvodi u jednoj zatvorenoj epruveti na relativno jednostavnom stroju. Zbog ovih svojstava Taq polimeraze, PCR postaje popularna rutinski izvedena laboratorijska tehnika u mnogim analizama molekularne biologije u vezi s DNK analizom.
Taq polimeraza široko se koristi u molekularno-biološkim tehnikama, a postoji potreba za velikom proizvodnjom Taq polimeraze. Zbog toga, pomoću tehnologije rekombinantne DNK i kloniranja gena, gen koji je kodirao Taq DNA polimerazu je kloniran i eksprimiran u Escherichia coli. To je uvelike olakšalo proizvodnju rekombinantne Taq polimeraze i smanjilo cijenu ovog enzima za adekvatnu upotrebu.
Slika 1: Taq polimeraza
DNK polimeraza je enzim koji katalizira sintezu DNK iz nukleotida. To je najtačniji enzim odgovoran za umnožavanje genoma i prenošenje genetskih podataka na potomstvo. Tijekom diobe stanica, DNK polimeraza duplicira svu svoju DNK i prenosi jednu kopiju svakoj kćeri. Godine 1955., Arthuru Kornbergu otkrivena je DNA polimeraza u E coli. Funkcija DNA polimeraze ovisi o nekoliko zahtjeva; predloška DNA, Mg+2 iona, sve četiri vrste deoksinukleotida (dATP, dTTP, dCTP i d GTP), te kratki slijed RNA (primer). Sinteza DNA se vrši u smjeru od 5'do 3 'DNA polimerazom.
DNA polimeraze mogu se grupirati u sedam različitih porodica: A, B, C, D, X, Y i RT (reverzna transkriptaza). Retrovirusi kodiraju za RT; neobičnu DNK polimerazu kojoj treba RNA predložak za sintezu DNA. Postoji pet različitih vrsta DNK polimeraza koje se nalaze u prokarionima za različite uloge u replikaciji DNK. DNA polimeraza 3 odgovorna je za polimerizaciju novog lanca DNA. DNA polimeraza 1 odgovorna je za popravak i krpljenje DNA. DNK polimeraze 2, 4 i 5 odgovorne su za popravak i korekciju DNK. U eukariotama postoji 15 različitih vrsta DNK polimeraza. Uključuju pet glavnih obitelji.
Slika 2: DNA polimeraza
DNA polimeraze koriste se u kloniranju gena, PCR-u, sekvenciranju DNK, detekciji SNP-a, molekularnoj dijagnostici itd. Taq polimeraza je jedna vrsta DNK polimeraze koja može podnijeti visoke temperature i biti dostupna za sintezu DNA bez razgradnje.
Taq polimeraza vs DNA polimeraza | |
Taq DNA polimeraza je enzim koji stvara DNK. To je termostabilni enzim koji se nalazi u termofilima | DNA polimeraza je enzim koji olakšava replikaciju DNK i nalazi se u prokariotskim i eukariotskim organizmima. |
Degradacija na visokim temperaturama | |
Taq polimeraza je aktivna na visokim temperaturama. | DNA polimeraze razgrađuju se pri denaturiranju proteina na visokim temperaturama. |
Koristiti | |
Ovo se široko koristi u PCR-u | Taq polimeraza zamijenila je dNA polimerazu iz coli izvorno korištena u PCR-u. |
DNK polimeraze su enzimi koji sintetiziraju DNK iz deoksinukleotida (gradivnih blokova DNK) kada su predložak i prajmeri dostupni. Potrebne su DNK polimeraze za umnožavanje DNK stanice i prolazak u identične stanice kćeri tijekom diobe stanica. DNK polimeraze dodaju nove nukleotide na 3 'kraj primera i produžuju sintezu novih lanaca DNK u smjeru 5' do 3 '. Taq DNA polimeraza jedan je od enzima DNA polimeraze koji je vrlo koristan u metodi lančane reakcije polimeraze (PCR) u amplifikaciji DNA.. E coli DNK polimeraza 1 upotrebljavana je ranije za PCR, ali komercijalna Taq polimeraza supstituirala ju je zbog visoke specifičnosti vezanja prajmera na povišenim temperaturama i stvaranja većeg prinosa željenog proizvoda s manje nespecifičnog produkta amplifikacije. To je razlika između Taq polimeraze i DNA polimeraze.
Referenca:
1.Ishino, Sonoko i Yoshizumi Ishino. "DNK polimeraze kao korisni reagensi za biotehnologiju - povijest razvojnih istraživanja na tom području." Granice u mikrobiologiji. Frontiers Media S.A., 2014. Web. 28. veljače 2017
2 "Taq i ostale termostabilne DNA polimeraze." Springer, Springer Nizozemska, 01. siječnja 1970. Web, 28. veljače 2017
3.Stillman, Bruce. "DNK polimeraze na replikacijskoj vilici u eukariotima." Molekularna stanica. Američka nacionalna medicinska knjižnica, 9. svibnja 2008. Web. 28. veljače 2017
4.EukariotskeDNAPolimerize - Sveučilište u Oxfordu. " N.p., n.d. Mreža. 28. veljače 2017
Ljubaznošću slike:
1. "Taq" Adenosine - Vlastito djelo (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. "DNK polimeraza" Yikrazuul - Vlastiti rad (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia