Kluczowa różnica - polimeraza Taq vs polimeraza DNA
Polimeraza DNA jest enzymem, który tworzy nowy DNA z elementów budulcowych (nukleotydów). U prokariontów i eukariotów można znaleźć różne typy polimeraz DNA. Duplikacja DNA jest możliwa dzięki obecności tych specjalnych enzymów, a informacja genetyczna jest przekazywana potomstwu przez działanie polimeraz DNA. Polimeraza Taq to specjalny typ polimerazy DNA, który jest termostabilny i jest szeroko stosowany w PCR. Polimeraza Taq znajduje się w bakteriach termofilnych i jest oczyszczana w replikacji DNA in vitro. Kluczowa różnica między polimerazą Taq a polimerazą DNA polega na tym, że polimeraza Taq może wytrzymać wysokie temperatury bez denaturacji, podczas gdy inne polimerazy DNA ulegają denaturacji w wysokich temperaturach (w temperaturach degradacji białka).
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest polimeraza Taq
3. Co to jest polimeraza DNA
4. Porównanie obok siebie - polimeraza Taq i polimeraza DNA
5. Podsumowanie
Co to jest polimeraza Taq?
Polimeraza Taq (polimeraza Taq DNA) jest enzymem stosowanym do syntezy DNA in vitro techniką PCR. Jest wytwarzany przez ciepłolubną bakterię Thermus aquaticus, która żyje w gorących źródłach i komorach termalnych. Polimeraza Taq jest enzymem termostabilnym, który nie ulega degradacji w wysokich temperaturach. Polimeraza Taq została oczyszczona po raz pierwszy i opublikowana w Chien et al. w 1976 r. Technika PCR jest wykonywana przy pomocy polimerazy Taq ze względu na jej zdolność do tolerowania wysokich wahań temperatury i temperatury podczas PCR. Polimeraza Taq katalizuje syntezę DNA, gdy istnieją startery, nukleotydy i jednoniciowy matrycowy DNA. Enzym składa się z pojedynczego polipeptydu o masie cząsteczkowej około 94 kDa. Polimeraza Taq wykazuje optymalną aktywność w 80 ° C i w zakresie pH 7 - 8 przy obecności jonów magnezu. Ma aktywność zarówno polimerazy, jak i egzonukleazy. Enzym składa się z pojedynczego łańcucha polipeptydowego, a gen polimerazy Taq zawiera wysoką zawartość G i C (67,9%).
Termostabilna polimeraza Taq umożliwia przeprowadzanie PCR w wysokich temperaturach, co zwiększa specyficzność starterów i ogranicza wytwarzanie niepożądanych produktów PCR (dimerów starterów). Polimeraza Taq eliminuje również potrzebę dodawania nowych enzymów do reakcji PCR po każdym cyklu reakcji PCR ze względu na jej odporność na wysokie temperatury. Odkrycie polimerazy Taq umożliwiło przeprowadzenie PCR w pojedynczej zamkniętej probówce w stosunkowo prostej maszynie. Ze względu na te właściwości polimerazy Taq, PCR staje się popularną rutynowo wykonywaną techniką laboratoryjną w wielu analizach biologii molekularnej dotyczących analizy DNA.
Polimeraza Taq jest szeroko stosowana w technikach biologii molekularnej i istnieje potrzeba produkcji polimerazy Taq na dużą skalę. Dlatego przy użyciu technologii rekombinacji DNA i klonowania genów, gen kodujący polimerazę Taq DNA został sklonowany i wyrażony w Escherichia coli. To znacznie ułatwiło produkcję rekombinowanej polimerazy Taq i obniżyło cenę tego enzymu przy odpowiednim zastosowaniu.
Rysunek 1: Polimeraza Taq
Co to jest polimeraza DNA?
Polimeraza DNA jest enzymem, który katalizuje syntezę DNA z nukleotydów. Jest to najdokładniejszy enzym odpowiedzialny za powielanie genomów i przekazywanie informacji genetycznej potomstwu. Podczas podziału komórki polimeraza DNA powiela całe swoje DNA i przekazuje jedną kopię do każdej komórki potomnej. W 1955 roku Arthur Kornberg odkrył polimerazę DNA w E. coli. Funkcja polimerazy DNA zależy od kilku wymagań; matrycowy DNA, jony Mg +2, wszystkie cztery typy deoksynukleotydów (dATP, dTTP, dCTP id GTP) oraz krótka sekwencja RNA (starter). Synteza DNA odbywa się w kierunku od 5 'do 3' przez polimerazę DNA.
Polimerazy DNA można podzielić na siedem różnych rodzin: A, B, C, D, X, Y i RT (odwrotna transkryptaza). Retrowirusy kodują RT; niezwykła polimeraza DNA, która potrzebuje matrycy RNA do syntezy DNA. Istnieje pięć różnych typów polimeraz DNA występujących u prokariotów, które pełnią różne role w replikacji DNA. Polimeraza DNA 3 jest odpowiedzialna za polimeryzację nowej nici DNA. Polimeraza DNA 1 jest odpowiedzialna za naprawę i łatanie DNA. Polimerazy DNA 2, 4 i 5 są odpowiedzialne za naprawę i korektę DNA. U eukariontów istnieje 15 różnych typów polimeraz DNA. Obejmuje pięć głównych rodzin.
Rysunek 2: Polimeraza DNA
Polimerazy DNA są stosowane w klonowaniu genów, PCR, sekwencjonowaniu DNA, wykrywaniu SNP, diagnostyce molekularnej itp. Polimeraza Taq jest jednym z rodzajów polimerazy DNA, która toleruje wysokie temperatury i jest dostępna do syntezy DNA bez degradacji.
Jaka jest różnica między polimerazą Taq a polimerazą DNA?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Polimeraza Taq vs Polimeraza DNA |
|
| Polimeraza Taq DNA jest enzymem tworzącym DNA. Jest to termostabilny enzym występujący w termofilach | Polimeraza DNA jest enzymem, który ułatwia replikację DNA i występuje zarówno w organizmach prokariotycznych, jak i eukariotycznych. |
| Degradacja w wysokich temperaturach | |
| Polimeraza Taq jest aktywna w wysokich temperaturach. | Polimerazy DNA ulegają degradacji w wysokich temperaturach denaturujących białka. |
| Posługiwać się | |
| Jest to szeroko stosowane w PCR | Polimeraza Taq zastąpiła polimerazę DNA z coli, pierwotnie stosowaną w PCR. |
Podsumowanie - Polimeraza Taq a polimeraza DNA
Polimerazy DNA to enzymy, które syntetyzują DNA z deoksynukleotydów (cegiełek DNA), gdy dostępna jest matryca i startery. Polimerazy DNA są potrzebne do duplikowania DNA komórek i przejścia do identycznych komórek potomnych podczas podziału komórki. Polimerazy DNA dodają nowe nukleotydy do końca 3 'startera i wydłużają syntezę nowej nici DNA w kierunku od 5' do 3 '. Polimeraza DNA Taq jest jednym z enzymów polimerazy DNA, który jest bardzo przydatny w metodzie amplifikacji DNA metodą łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR). Polimeraza DNA 1 E. coli była używana wcześniej do PCR, ale komercyjna polimeraza Taq wyparła ją ze względu na wysoką specyficzność wiązania startera w podwyższonych temperaturach i wytwarzanie wyższej wydajności pożądanego produktu przy mniej niespecyficznym produkcie amplifikacji. To jest różnica między polimerazą Taq i polimerazą DNA.
