Belangrijkste verschil - T4 versus T7 DNA-ligase
DNA-ligase is een belangrijk enzym dat wordt gebruikt in moleculaire biologietechnieken. Het functioneert als een moleculaire lijm om nucleotiden te verbinden door fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden te vormen. De fosfodiësterbindingen worden gevormd tussen het 3'-hydroxyluiteinde van de suikergroep en de 5'-uiteinde fosfaatgroep. DNA-ligase is essentieel in het replicatieproces om zich bij de Okazaki-fragmenten van de achterblijvende streng te voegen en tijdens DNA-herstelmechanismen en in vitro kloneringsexperimenten om het gewenste gen van belang te verbinden met het vectorgenoom. Er zijn twee belangrijke DNA-ligasen die momenteel door moleculair biologen worden gebruikt: T4- en T7-DNA-ligasen. T4 DNA-ligase is een van de eerste enzymen die wordt geïsoleerd uit de T4-bacteriofaag. T7 DNA-ligase, dat een kleiner eiwit is, is een enzym dat is geïsoleerd uit T7-bacteriofaag. Dit is het belangrijkste verschil tussen T4- en T7-DNA-ligasen.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is de werking van DNA-ligase
3. Wat is T4 DNA-ligase
4. Wat is T7-DNA-ligase
4. Overeenkomsten tussen T4- en T7-DNA-ligase
5. Vergelijking zij aan zij - T4 versus T7 DNA-ligase in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is de werking van DNA-ligase?
DNA-ligatie vindt plaats in een driestapsreactie. De eerste stap is een nucleofiele aanval op de alfa-fosfor van ATP die een covalent enzym-adenylaat-tussenproduct genereert waarin AMP is gekoppeld aan de terminale zijketenstikstof van lysine. In de tweede stap vindt een nucleofiele aanval plaats op de fosfor van het enzym-adenylaat door het 5'-fosfaat-beëindigde DNA-substraat, waarbij lysine vrijkomt en DNA-adenylaat wordt gevormd. In de laatste stap wordt DNA-adenylaat aangevallen door 3'-OH van een andere DNA-streng, waardoor AMP vrijkomt en zich bij de polynucleotiden voegt.
Wat is T4 DNA Ligase?
T4 Ligase was de eerste ligase die werd geïsoleerd en geïdentificeerd door Meselson, Weigle en Kellenberger en was de allereerste commerciële ligase die werd geproduceerd. T4 DNA-ligase is een ATP-afhankelijk enzym dat de vorming van fosfodiësterbindingen katalyseert. Het is een enkele polypeptideketen met 487 aminozuurresiduen en heeft een molecuulgewicht van ongeveer 77 kDa. De optimale pH voor zijn activiteit ligt in het bereik van 7,5 - 8.
Figuur 01: T4 DNA-ligase
T4 DNA Ligase is, zoals de naam suggereert, aanwezig in bacteriofaag T4 en werd geïsoleerd toen de faag het enzym produceerde na infectie met E. coli. Het enzym ligeert dubbelstrengs DNA-duplexen met stompe uiteinden en de te binden fragmenten moeten dicht bij elkaar zijn.
Wat is T7 DNA Ligase?
T7-ligase is een eiwit van 41 kDa dat wordt geproduceerd door T7-bacteriofaag en wordt geïsoleerd door E. coli-cellen te infecteren. De belangrijkste functie van T7-ligase is om DNA-duplexen te ligeren door middel van fosfodiësterbindingen en om nabijgelegen fragmenten van DNA samen te voegen tijdens kloneringsexperimenten. De optimale pH voor T7 DNA-ligase ligt in het bereik van 7,0 - 7,2. T7-ligase is ATP-afhankelijk. T7-DNA-ligasen zijn ook in staat om DNA- en RNA-hybriden te versmelten, wat aanleiding geeft tot abnormale conformaties tijdens transcriptie; dit fenomeen wordt echter nog onderzocht door in vitro studies.
Wat zijn de overeenkomsten tussen T4 en T7 DNA-ligase?
- T4- en T7-DNA-ligase nemen deel aan een ligatiereactie door DNA-duplexen te versmelten door vorming van fosfodiësterbindingen tussen het 3'-OH-uiteinde en het 5'-fosfaat-uiteinde van het DNA-fragment.
- Beide enzymen ligeren stompe DNA-duplexen die zich dicht bij elkaar bevinden.
- Beide enzymen zijn ATP-afhankelijk.
- Deze enzymen worden geïsoleerd door E. coli-cellen te infecteren met de betreffende bacteriofaag.
-
Toepassingen van beide enzymen zijn onder meer:
- Moleculair klonen - om het gen van belang aan de vector te ligeren
- DNA-reparatie - om dubbelstrengige niches te repareren
- In vitro DNA-replicatie
- Ligase-kettingreactie
Wat is het verschil tussen T4 en T7 DNA-ligase?
Diff Artikel Midden voor Tafel
T4 versus T7 DNA-ligase |
|
| T4 DNA Ligase type DNA-ligase geïsoleerd uit de bacteriofaag T4 en is betrokken bij het ligeren van aangrenzende DNA-fragmenten via vorming van fosfodiësterbindingen. | T7 DNA Ligase type DNA-ligase geïsoleerd uit de bacteriofaag T7 en is betrokken bij het ligeren van aangrenzende DNA-fragmenten via vorming van fosfodiësterbindingen. |
| Grootte van de proteïne | |
| Grootte van T4 DNA-ligase is 77 kDa - groter in vergelijking met T7 DNA-ligase. | Grootte van T7-DNA-ligase is 41 kDa. |
| Optimale pH | |
| pH-bereik dat werkt T4 DNA-ligase is 7,5 - 8,0. | pH-bereik dat werkt T7 DNA-ligase is 7,0 - 7,2. |
Samenvatting - T4 versus T7 DNA-ligase
DNA-ligasen zijn een belangrijke klasse van enzymen die betrokken zijn bij moleculair klonen om recombinante DNA-moleculen te produceren die het gen van belang bevatten. Ligatiereactie is een energie-gebruikende reactie en er zijn nieuwe onderzoeksstudies gaande om de nauwkeurigheid te verbeteren door de beschikbare ligasen te moduleren. T4- en T7-DNA-ligasen zijn twee soorten belangrijke DNA-ligase-enzymen die worden gebruikt in moleculair biologische technieken. T7 DNA-ligase is ook een resultaat van onderzoek dat was gebaseerd op de primaire ligase geïsoleerd uit T4-geïnfecteerde E. coli. T7 wordt voorgesteld meer efficiëntie en nauwkeurigheid bij het uitvoeren van zijn functie vanwege zijn kleinere formaat. Dit is het verschil tussen T4- en T7-ligase.
Download de PDF-versie van T4 versus T7 DNA Ligase
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citaten. Download hier de pdf-versie. Verschil tussen T4 en T7 Ligase.
