ความแตกต่างที่สำคัญ – DNA Ligase กับ DNA Polymerase
DNA ligase และ DNA polymerase เป็นเอนไซม์สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการจำลองดีเอ็นเอและกลไกการซ่อมแซม DNA ของสิ่งมีชีวิต DNA ligase มีหน้าที่ในการรวมชิ้นส่วนของ DNA โดยเร่งการก่อตัวของพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ระหว่างนิวคลีโอไทด์ DNA polymerase มีหน้าที่ในการสังเคราะห์ DNA จากหน่วยการสร้าง (นิวคลีโอไทด์) โดยใช้แม่แบบ DNA นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง DNA ligase และ DNA polymerase
DNA Ligase คืออะไร
DNA ligase เป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการก่อตัวของพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ระหว่าง 3’ – OH และ 5’- PO4 กลุ่มของนิวคลีโอไทด์และอำนวยความสะดวกในการรวมตัวของชิ้นส่วนดีเอ็นเอเป็นที่รู้จักกันว่าเย็บโมเลกุล ความสามารถนี้ทำให้สามารถอุดช่องว่างหรือส่วนย่อยของ DNA และเชื่อมชิ้นส่วนของ Okazaki ที่เกิดขึ้นระหว่างการจำลอง DNA ได้ DNA ligases มีประโยชน์อย่างมากในเทคโนโลยี recombinant DNA สำหรับการผลิตโมเลกุล DNA รีคอมบิแนนท์ DNA ligase รวม DNA ที่น่าสนใจกับเวกเตอร์ DNA จึงเป็นเอ็นไซม์ที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิต
DNA ligase เอนไซม์ขึ้นอยู่กับโคแฟกเตอร์และ Mg2+ ไอออนสำหรับการทำงานของมัน มีสองปัจจัยร่วมที่ช่วยใน DNA ligases NAD+ ทำหน้าที่เป็นโคแฟคเตอร์สำหรับ DNA ligase ของแบคทีเรียในขณะที่ ATP มักจะทำหน้าที่เป็นไวรัสโคแฟคเตอร์และยูคาริโอต DNA ligases การดำเนินการ Eukaryotic DNA ligase เสร็จสมบูรณ์ด้วยสามขั้นตอนหลัก
ขั้นตอนที่ 01. DNA ligase โจมตีโมเลกุล ATP และปล่อย pyrophosphate (กลุ่มฟอสเฟตสองกลุ่ม) และ AMP และสร้าง ligase-adenylate เป็นตัวกลางโดยจับโควาเลนต์กับ AMP ที่เป็นผลลัพธ์
ขั้นตอนที่ 02: เอนไซม์ที่ก่อตัว AMP ตัวกลางจะถ่ายโอน AMP ไปยังฟอสเฟต 5' ของนิคและสร้าง DNA – อะดีนิเลต (ออกซิเจน 5′-ฟอสเฟตของสาย DNA โจมตีฟอสฟอรัสของตัวกลาง ligase-adenylate)
ขั้นตอนที่ 03: DNA ligase กระตุ้นการโจมตีของ 3′-OH ของนิคบน DNA-adenylate เพื่อเข้าร่วมโพลีนิวคลีโอไทด์และปลดปล่อย AMP
DNA ligase มักจะถูกแยกออกจากแบคทีเรีย T4 และใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี recombinant DNA
รูปที่ 01: DNA ligase ในการซ่อมแซมนิค
DNA Polymerase คืออะไร
DNA polymerase เป็นเอนไซม์ที่มีอยู่ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ดีเอ็นเอและการจำลองแบบจีโนม ข้อมูลทางพันธุกรรมส่งผ่านจากพ่อแม่สู่ลูกด้วยความช่วยเหลือของ DNA polymerase มันกระตุ้นการสังเคราะห์ DNA เสริมใหม่สำหรับ DNA ที่มีอยู่ DNA polymerase เพิ่มนิวคลีโอไทด์ (หน่วยการสร้างของกรดนิวคลีอิก) ให้กับกลุ่ม OH 3’ ของลำดับไพรเมอร์ และยังคงก่อตัวเป็นเกลียวต่อไปในทิศทางที่ 5’DNA polymerase ส่วนใหญ่มีกิจกรรมโพลีเมอเรส 5’ ถึง 3’ และกิจกรรม exonuclease 3’ ถึง 5’ สำหรับการพิสูจน์อักษร
โพรคาริโอตดีเอ็นเอโพลีเมอเรสถูกอธิบายไว้ภายใต้ห้ากลุ่มหลัก ยูคาริโอตมี DNA polymerase ที่แตกต่างกันอย่างน้อย 16 ชนิด DNA polymerase ทั้งหมดเหล่านี้จัดกลุ่มเป็นเจ็ดตระกูล ได้แก่ A, B, C, D, X, Y และ RT (Reverse transcriptase)
รูปที่ 02: การจำลองดีเอ็นเอที่ขับเคลื่อนด้วย DNA polymerase
DNA Ligase และ DNA Polymerase ต่างกันอย่างไร
DNA Ligase กับ DNA Polymerase |
|
| DNA ligase เป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการสร้างพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ระหว่างนิวคลีโอไทด์และเชื่อมต่อชิ้นส่วนดีเอ็นเอเข้าด้วยกัน | DNA polymerase เป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการสังเคราะห์ DNA โดยใช้นิวคลีโอไทด์ |
| บทบาทในการจำลองดีเอ็นเอ | |
| DNA ligase เป็นเอนไซม์เพิ่มเติมในการจำลอง DNA ซึ่งรวมชิ้นส่วนของ Okazaki | DNA polymerase เป็นเอนไซม์หลักในการจำลองดีเอ็นเอ |
| ข้อกำหนด | |
| ขึ้นอยู่กับ Mg2+ ไอออนและ ATP/NAD+ cofactors | ขึ้นอยู่กับเทมเพลต นิวคลีโอไทด์ ไพรเมอร์ และ Mg2+. |
| ฟังก์ชั่น | |
| DNA ligase มีความสำคัญต่อการรวมตัวของ DNA, การซ่อมแซม DNA และการจำลอง DNA | DNA polymerase มีความสำคัญต่อการจำลองดีเอ็นเอ การซ่อมแซม DNA และเทคโนโลยีการรวมตัวของ DNA |
สรุป – DNA Ligase vs DNA Polymerase
DNA ligase เป็นเอ็นไซม์ที่สำคัญซึ่งจำเป็นสำหรับการเชื่อมชิ้นส่วนดีเอ็นเอด้วยพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ DNA polymerase เป็นเอนไซม์หลักที่สำคัญในการสังเคราะห์ DNA ใหม่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง DNA ligase และ DNA polymerase คือหน้าที่ของพวกมัน อย่างไรก็ตาม เอ็นไซม์ทั้งสองมีความจำเป็นสำหรับการซ่อมแซม DNA, การจำลอง DNA และเทคโนโลยี recombinant DNA
