Belangrijkste verschil - DNA-polymerase 1 versus 2 versus 3
DNA-polymerase is een speciale clade van enzymen die betrokken zijn bij DNA-replicatie van levende organismen. Door de aanwezigheid van dit enzym wordt genetische informatie van de ene generatie op de volgende generatie doorgegeven. Er zijn verschillende vormen van DNA-polymerase-enzym gevonden in eukaryoten en prokaryoten. DNA-polymerase 1, 2 en 3 worden alleen in prokaryote organismen aangetroffen en ze spelen verschillende rollen bij DNA-replicatie. Het belangrijkste verschil tussen DNA-polymerase 1 2 en 3 hangt voornamelijk af van de belangrijkste functie van elk enzym. DNA-polymerase 3 is het belangrijkste enzym dat de DNA-synthese katalyseert, terwijl DNA-polymerase 1 en 2 betrokken zijn bij DNA-reparatie en proeflezen.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is DNA-polymerase
3. Wat is DNA-polymerase 1
4. Wat is DNA-polymerase 2
5. Wat is DNA-polymerase 3
6. Vergelijking zij aan zij - DNA-polymerase 1 versus 2 versus 3
7. Samenvatting
Wat is DNA-polymerase?
DNA-duplicatie is een must voor het doorgeven van genetische informatie van ouder op nageslacht. Dit wordt mogelijk gemaakt door een speciaal enzym genaamd DNA-polymerase. DNA-polymerase kan worden gedefinieerd als een alomtegenwoordig enzym dat de synthese van DNA katalyseert dat complementair is aan het bestaande DNA in levende cellen. Het werd voor het eerst ontdekt in E. coli door Arthur Kornberg in 1955. DNA-replicatie en onderhoud worden voornamelijk bepaald door DNA-polymerasen in de cel. Ontdekking van DNA-polymerasen hielp veel technieken van moleculaire biologie. Het is het enzym dat nodig is om nieuwe DNA-strengen te synthetiseren die vergelijkbaar zijn met het originele DNA van de organismen uit nucleotiden tijdens vele moleculair biologische technieken, waaronder PCR, genklonen, gensequentiebepaling, ziektediagnose, gentherapie, polymorfisme-analyse, enz.
DNA-polymerasen bestaan in meerdere vormen die verschillen van vorm en grootte. Ze behoren tot verschillende families: A, B, C, D, X, Y en RT. Prokaryote DNA-polymerasen zijn gegroepeerd in vijf verschillende categorieën, namelijk DNA-polymerase 1, DNA-polymerase 2, DNA-polymerase 3, DNA-polymerase 4 en DNA-polymerase 5. Eukaryote organismen hebben ongeveer vijftien verschillende DNA-polymerasen, namelijk polymerase β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ en ν.
Figuur 01: DNA-polymerase
Bij het synthetiseren van nieuw DNA door DNA-polymerase, begint het vanaf het 3'-uiteinde en stuurt het de synthese naar het 5'-uiteinde door nucleotiden tegelijk toe te voegen, complementair aan het template-DNA. DNA-polymerase heeft een reeds bestaande 3'-OH-groep nodig om de ketensynthese te initiëren en wordt mogelijk gemaakt door het kleine DNA- of RNA-fragment dat primer wordt genoemd. DNA-polymerase leest het sjabloon-DNA en beweegt van het 3'-uiteinde naar het 5'-uiteinde, waardoor een nieuwe 5'-3'-DNA-streng ontstaat.
Wat is DNA-polymerase 1?
DNA-polymerase 1 (Pol 1) is een enzym dat wordt aangetroffen in prokaryoten en dat helpt bij bacteriële DNA-replicatie. Het is het eerste type DNA-polymerase dat in 1956 door Arthur Kornberg werd ontdekt. Dit enzym is aanwezig in alle prokaryote organismen. Pol 1 wordt gecodeerd door het gen polA en is samengesteld uit 928 aminozuren. Het heeft een exonucleaseactiviteit van 5 'tot 3' daarom is het populair als een DNA-herstellend enzym in plaats van een DNA-replicerend enzym. Het heeft ook het vermogen om meerdere polymerisaties te katalyseren voordat het template-DNA wordt vrijgegeven en Okazaki-fragmenten met elkaar worden verbonden door nieuw DNA te vullen en RNA-primers te verwijderen.
Pol 1 geïsoleerd uit E Coli werd op grote schaal gebruikt in moleculaire toepassingen. Toen Taq Polymerase eenmaal was ontdekt, verving het echter de E Coli Pol 1 in PCR-technologie. Taq-polymerase is een soort thermostabiele DNA-polymerase die tot Pol 1 behoort.
Figuur 02: DNA-polymerase 1
Wat is DNA-polymerase 2?
DNA-polymerase 2 (Pol 2) is een prokaryotisch enzym dat de DNA-replicatie katalyseert. Het behoort tot de polymerase B-familie en wordt gecodeerd door het gen polB. Het werd voor het eerst ontdekt uit E Coli door Thomas Kornberg in 1970. Pol 2 is een globulair eiwit dat bestaat uit 783 aminozuren. Het heeft zowel 3 'tot 5' exonuclease-activiteit en 5 'tot 3' polymerase-activiteit. Het werkt samen met DNA-polymerase 3-enzymen om de betrouwbaarheid en processiviteit van DNA-replicatie te behouden. Pol 2 heeft ook de mogelijkheid om het nieuw gesynthetiseerde DNA te proeflezen op nauwkeurigheid.
Figuur 03: DNA-polymerase 2
Wat is DNA-polymerase 3?
DNA-polymerase 3 (Pol 3) is het belangrijkste enzym dat de DNA-replicatie in prokaryoten katalyseert. Het behoort tot de familie C-polymerase en wordt gecodeerd door het gen polC. Het werd ontdekt door Thomas Kornberg in 1970. Pol 3 is een onderdeel van replicatievork en kan 1000 nucleotiden per seconde toevoegen aan de nieuw polymeriserende DNA-streng.
Pol 3 is een holoenzym dat is samengesteld uit tien verschillende eiwitten en heeft drie functionele moleculen, namelijk α, ε en θ. Drie functionele moleculen van Pol 3 zijn afzonderlijk verantwoordelijk voor drie acties van het enzym. De α-subeenheid beheert de polymerisatie van DNA, terwijl de ε de exonuclease-proefleesactiviteit van het pol 3-enzym beheert. De θ-subeenheid helpt de ε-subeenheid bij het proeflezen.
Figuur 04: Subeenheden van DNA-polymerase 3
Wat is het verschil tussen DNA-polymerase 1 en 2 en 3?
Diff Artikel Midden voor Tafel
DNA-polymerase 1 versus 2 versus 3 |
|
| Polymerase 1 | Polymerase 1 is samengesteld uit 928 aminozuren. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 is samengesteld uit 783 aminozuren. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 is een holoenzym dat is samengesteld uit tien eiwitten die zijn gerangschikt in drie functionele subeenheden. |
| Familie | |
| Polymerase 1 | Polymerase 1 behoort tot polymerasefamilie A. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 behoort tot polymerase-familie B. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 behoort tot polymerasefamilie C. |
| Hoofdfunctie | |
| Polymerase 1 | Dit is verantwoordelijk voor DNA-reparatie en het verwijderen van RNA-primers. |
| Polymerase 2 | Dit is verantwoordelijk voor proeflezen, trouw en processiviteit van nieuw gevormd DNA |
| Polymerase 3 | Dit is verantwoordelijk voor DNA-polymerisatie |
Samenvatting - DNA-polymerase 1 vs 2 vs 3
DNA-polymerase is een belangrijke enzymklasse die in alle levende organismen wordt aangetroffen. De belangrijkste functie van DNA-polymerase is DNA-replicatie. Het is in staat nucleotiden te assembleren en nieuw complementair DNA voor bestaand DNA te synthetiseren. Dit enzym bestaat in verschillende vormen, variërend van vorm en grootte. DNA-polymerase 1, 2 en 3 zijn prokaryotische DNA-polymerasen die betrokken zijn bij DNA-replicatie. Pol 1 katalyseert het herstel van DNA-schade. Pol 2 katalyseert de betrouwbaarheid en processiviteit van DNA-replicatie. Pol 3 katalyseert de 5 'naar 3' DNA-polymerisatie.
