ความแตกต่างที่สำคัญ – DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
DNA polymerase เป็นเอ็นไซม์พิเศษที่เกี่ยวข้องกับการจำลองดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิต ข้อมูลทางพันธุกรรมถูกส่งผ่านจากรุ่นสู่รุ่นเนื่องจากมีเอนไซม์นี้อยู่ มีเอนไซม์ DNA polymerase ในรูปแบบต่างๆ ที่พบในยูคาริโอตและโปรคาริโอต DNA polymerase 1, 2 และ 3 พบได้เฉพาะในสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต และมีบทบาทที่แตกต่างกันในการจำลองดีเอ็นเอ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง DNA polymerase 1 2 และ 3 ขึ้นอยู่กับหน้าที่หลักของเอนไซม์แต่ละตัวเป็นหลัก DNA polymerase 3 เป็นเอนไซม์หลักที่กระตุ้นการสังเคราะห์ DNA ในขณะที่ DNA polymerase 1 และ 2 เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมและการพิสูจน์อักษรของ DNA
DNA Polymerase คืออะไร
DNA ทำซ้ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมจากผู้ปกครองไปยังลูกหลาน สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยเอนไซม์พิเศษที่เรียกว่า DNA polymerase DNA polymerase สามารถกำหนดได้ว่าเป็นเอนไซม์ที่แพร่หลายซึ่งกระตุ้นการสังเคราะห์ DNA เสริมกับ DNA ที่มีอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิต มันถูกค้นพบครั้งแรกใน E coli โดย Arthur Kornberg ในปี 1955 การจำลองและบำรุงรักษา DNA ส่วนใหญ่ควบคุมโดย DNA polymerase ในเซลล์ การค้นพบ DNA polymerase ช่วยเทคนิคทางอณูชีววิทยามากมาย เป็นเอ็นไซม์ที่จำเป็นในการสังเคราะห์สาย DNA ใหม่ที่คล้ายกับ DNA ดั้งเดิมของสิ่งมีชีวิตจากนิวคลีโอไทด์ในระหว่างเทคนิคทางอณูชีววิทยามากมาย เช่น PCR, การโคลนยีน, ลำดับยีน, การวินิจฉัยโรค, การบำบัดด้วยยีน, การวิเคราะห์ความหลากหลาย ฯลฯ
DNA โพลีเมอเรสมีอยู่หลายรูปแบบที่แตกต่างกันไปตามรูปร่างและขนาด พวกเขาอยู่ในหลายครอบครัว: A, B, C, D, X, Y และ RT Prokaryotic DNA polymerase แบ่งออกเป็น 5 ประเภท ได้แก่ DNA polymerase 1, DNA polymerase 2, DNA polymerase 3, DNA polymerase 4 และ DNA polymerase 5สิ่งมีชีวิตยูคาริโอตมี DNA polymerase ที่แตกต่างกันประมาณ 15 ชนิด ได้แก่ polymerase β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ และ ν
รูปที่ 01: DNA polymerase
เมื่อสังเคราะห์ DNA ใหม่ด้วย DNA polymerase จะเริ่มจากปลาย 3’ และนำการสังเคราะห์ไปยังปลาย 5’ โดยเพิ่มนิวคลีโอไทด์ในแต่ละครั้ง เสริมกับ DNA แม่แบบ DNA polymerase ต้องการกลุ่ม OH 3' ที่มีอยู่ก่อนเพื่อเริ่มต้นการสังเคราะห์ลูกโซ่และอำนวยความสะดวกโดยชิ้นส่วน DNA หรือ RNA ขนาดเล็กที่เรียกว่าไพรเมอร์ DNA polymerase อ่านแม่แบบ DNA และย้ายจากปลาย 3’ ไป 5’ เพื่อสร้างสาย DNA 5’-3’ ใหม่
DNA Polymerase 1 คืออะไร
DNA polymerase 1 (Pol 1) เป็นเอนไซม์ที่พบในโปรคาริโอตซึ่งช่วยในการจำลองดีเอ็นเอของแบคทีเรียเป็น DNA polymerase ชนิดแรกที่ค้นพบโดย Arthur Kornberg ในปี 1956 เอนไซม์นี้มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอตทั้งหมด Pol 1 ถูกเข้ารหัสโดยยีน polA และประกอบด้วยกรดอะมิโน 928 ตัว มีกิจกรรม exonuclease 5 'ถึง 3'; ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมในฐานะเอนไซม์ซ่อมแซมดีเอ็นเอมากกว่าเอนไซม์จำลองดีเอ็นเอ นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันหลายตัวก่อนที่จะปล่อยแม่แบบ DNA และเชื่อมต่อชิ้นส่วนของ Okazaki เข้าด้วยกันโดยการเติม DNA ใหม่ และกำจัดไพรเมอร์ RNA
Pol 1 ที่แยกได้จาก E Coli ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการใช้งานระดับโมเลกุล อย่างไรก็ตาม เมื่อค้นพบ Taq Polymerase มันแทนที่ E Coli Pol 1 ในเทคโนโลยี PCR Taq polymerase เป็น DNA polymerase ชนิดหนึ่งที่ทนความร้อนซึ่งเป็นของ Pol 1
รูปที่ 02: DNA Polymerase 1
DNA Polymerase 2 คืออะไร
DNA polymerase 2 (Pol 2) เป็นเอนไซม์โปรคาริโอตที่กระตุ้นการจำลองดีเอ็นเอ เป็นของครอบครัวโพลีเมอเรส B และเข้ารหัสโดย gen polB มันถูกค้นพบครั้งแรกจาก E Coli โดย Thomas Kornberg ในปี 1970 Pol 2 เป็นโปรตีนทรงกลมที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 783 มีกิจกรรม exonuclease 3' ถึง 5' และกิจกรรมโพลีเมอเรส 5' ถึง 3' มันทำปฏิกิริยากับเอ็นไซม์ DNA polymerase 3 เพื่อรักษาความเที่ยงตรงและกระบวนการของการจำลองแบบ DNA Pol 2 ยังมีความสามารถในการพิสูจน์อักษร DNA ที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่เพื่อความแม่นยำอีกด้วย
รูปที่ 03: DNA Polymerase 2
DNA Polymerase 3 คืออะไร
DNA polymerase 3 (Pol 3) เป็นเอนไซม์หลักที่กระตุ้นการจำลองดีเอ็นเอในโปรคาริโอตเป็นของครอบครัว C polymerase และเข้ารหัสโดยยีน polC มันถูกค้นพบโดย Thomas Kornberg ในปี 1970 Pol 3 เป็นส่วนประกอบของ replication fork และสามารถเพิ่มนิวคลีโอไทด์ได้ 1,000 นิวคลีโอไทด์ต่อวินาทีให้กับสาย DNA โพลีเมอร์ที่เพิ่งสร้างใหม่
Pol 3 เป็นโฮโลไซม์ที่ประกอบด้วยโปรตีนที่แตกต่างกันสิบชนิดและมีโมเลกุลทำงานสามตัว ได้แก่ α, ε และ θ โมเลกุลทำงานสามตัวของ Pol 3 มีหน้าที่รับผิดชอบสามการกระทำของเอนไซม์ หน่วยย่อย α จัดการการเกิดพอลิเมอไรเซชันของ DNA ในขณะที่ ε จัดการกิจกรรมการพิสูจน์อักษร exonuclease ของเอนไซม์ pol 3 หน่วยย่อย θ ช่วยหน่วยย่อย ε สำหรับการพิสูจน์อักษร
รูปที่ 04: หน่วยย่อยของ DNA Polymerase 3
DNA Polymerase 1 และ 2 และ 3 แตกต่างกันอย่างไร
DNA โพลีเมอเรส 1 vs 2 vs 3 |
|
| โพลีเมอเรส 1 | Polymerase 1 ประกอบด้วยกรดอะมิโน 928 |
| โพลีเมอเรส 2 | Polymerase 2 ประกอบด้วยกรดอะมิโน 783 |
| โพลีเมอเรส 3 | โพลีเมอเรส 3 เป็นโฮโลไซม์ที่ประกอบด้วยโปรตีนสิบชนิด จัดเรียงเป็นสามหน่วยย่อยที่ใช้งานได้ |
| ครอบครัว | |
| โพลีเมอเรส 1 | Polymerase 1 เป็นของตระกูล polymerase A. |
| โพลีเมอเรส 2 | Polymerase 2 เป็นของตระกูล polymerase B. |
| โพลีเมอเรส 3 | Polymerase 3 อยู่ในตระกูล polymerase C. |
| ฟังก์ชั่นหลัก | |
| โพลีเมอเรส 1 | รับผิดชอบในการซ่อมแซม DNA และลบไพรเมอร์อาร์เอ็นเอ |
| โพลีเมอเรส 2 | รับผิดชอบในการพิสูจน์อักษร ความเที่ยงตรง และกระบวนการของ DNA ที่สร้างขึ้นใหม่ |
| โพลีเมอเรส 3 | นี่คือหน้าที่ของ DNA polymerization |
สรุป – DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
DNA polymerase เป็นเอนไซม์ที่สำคัญที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด หน้าที่หลักของ DNA polymerase คือการจำลองแบบของ DNA มันสามารถรวบรวมนิวคลีโอไทด์และสังเคราะห์ DNA เสริมใหม่สำหรับ DNA ที่มีอยู่ เอ็นไซม์นี้มีอยู่ในรูปแบบที่แตกต่างกันออกไปตามรูปร่างและขนาด DNA polymerase 1, 2 และ 3 เป็นโปรคาริโอต DNA polymerase ที่เกี่ยวข้องกับการจำลองดีเอ็นเอพล.อ. 1 เร่งการซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอ โพล 2 กระตุ้นความเที่ยงตรงและกระบวนการของการจำลองดีเอ็นเอ โพล 3 เร่งปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันของ DNA 5’ ถึง 3’
