ความแตกต่างที่สำคัญ – Taq Polymerase vs DNA Polymerase
DNA polymerase เป็นเอนไซม์ที่สร้าง DNA ใหม่จากหน่วยการสร้าง (nucleotides) ในโปรคาริโอตและยูคาริโอตจะพบ DNA polymerase ประเภทต่างๆ การทำสำเนาดีเอ็นเอเป็นไปได้เนื่องจากการมีอยู่ของเอนไซม์พิเศษเหล่านี้ และข้อมูลทางพันธุกรรมจะถูกส่งไปยังลูกหลานโดยการกระทำของ DNA polymerase Taq polymerase เป็น DNA polymerase ชนิดพิเศษที่ทนความร้อนได้ และใช้กันอย่างแพร่หลายใน PCR Taq polymerase พบในแบคทีเรียที่ชอบความร้อนและถูกทำให้บริสุทธิ์ในการจำลอง DNA ในหลอดทดลอง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Taq polymerase และ DNA polymerase คือ Taq polymerase สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่ทำให้เสียสภาพ ในขณะที่ DNA polymerase อื่น ๆ จะเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง (ที่อุณหภูมิการย่อยสลายโปรตีน)
Taq Polymerase คืออะไร
Taq polymerase (Taq DNA polymerase) เป็นเอนไซม์ที่ใช้ในการสังเคราะห์ DNA ในหลอดทดลอง โดยเทคนิค PCR มันถูกผลิตโดยแบคทีเรียทนความร้อนที่เรียกว่า Thermus aquaticus ซึ่งอาศัยอยู่ในน้ำพุร้อนและช่องระบายความร้อน Taq polymerase เป็นเอนไซม์ที่ทนความร้อนได้ซึ่งไม่ย่อยสลายที่อุณหภูมิสูง Taq polymerase ถูกทำให้บริสุทธิ์เป็นครั้งแรกและตีพิมพ์ใน Chien et al ในปี พ.ศ. 2519 เทคนิค PCR ดำเนินการโดยใช้ Taq polymerase เนื่องจากความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูงและความผันผวนของอุณหภูมิในระหว่าง PCR Taq polymerase กระตุ้นการสังเคราะห์ DNA เมื่อมีไพรเมอร์ นิวคลีโอไทด์ และ DNA แม่แบบสายเดี่ยว เอนไซม์ประกอบด้วยพอลิเปปไทด์เดี่ยวที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 94 kDa Taq polymerase แสดงกิจกรรมที่เหมาะสมที่สุดที่ 80 °C และที่ช่วง pH 7-8 โดยมีไอออนแมกนีเซียมอยู่ มีทั้งกิจกรรมโพลีเมอเรสและเอ็กโซนิวคลีเอส เอ็นไซม์ประกอบด้วยสายโพลีเปปไทด์เดี่ยว และยีนของ Taq polymerase มีปริมาณ G และ C สูง (67.9%).
Taq polymerase ที่ทนความร้อนได้ช่วยให้ทำ PCR ที่อุณหภูมิสูงซึ่งเพิ่มความจำเพาะของไพรเมอร์และลดการผลิตผลิตภัณฑ์ PCR ที่ไม่ต้องการ (ไพรเมอร์ไดเมอร์) Taq polymerase ยังขจัดความจำเป็นในการเพิ่มเอ็นไซม์ใหม่ให้กับปฏิกิริยา PCR หลังจากแต่ละรอบปฏิกิริยา PCR เนื่องจากความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูง การค้นพบ Taq polymerase ทำให้ PCR สามารถทำงานในหลอดปิดเดียวในเครื่องจักรที่ค่อนข้างง่าย เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ของ Taq polymerase ทำให้ PCR กลายเป็นเทคนิคทางห้องปฏิบัติการที่นิยมดำเนินการเป็นประจำในการวิเคราะห์อณูชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ DNA
Taq polymerase มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคนิคทางอณูชีววิทยา และมีความจำเป็นสำหรับการผลิต Taq polymerase ในปริมาณมาก ดังนั้น โดยใช้เทคโนโลยีดีเอ็นเอลูกผสมและการโคลนยีน ยีนที่เข้ารหัส Taq DNA polymerase จึงถูกโคลนและแสดงออกใน Escherichia coli สิ่งนี้อำนวยความสะดวกอย่างมากในการผลิต recombinant Taq polymerase และลดราคาของเอนไซม์นี้เพื่อการใช้งานที่เพียงพอ
รูปที่ 1: Taq Polymerase
DNA Polymerase คืออะไร
DNA polymerase เป็นเอนไซม์ที่กระตุ้นการสังเคราะห์ DNA จากนิวคลีโอไทด์ เป็นเอ็นไซม์ที่แม่นยำที่สุดที่ทำหน้าที่ทำซ้ำจีโนมและส่งต่อข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังลูกหลาน ในระหว่างการแบ่งเซลล์ DNA polymerase จะทำซ้ำ DNA ทั้งหมดและส่งสำเนาหนึ่งชุดไปยังเซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์ ในปี 1955 Arthur Kornberg ถูกค้นพบ DNA polymerase ใน E Coli หน้าที่ของ DNA polymerase ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดหลายประการ แม่แบบ DNA, Mg+2 ไอออน ดีออกซีนิวคลีโอไทด์ทั้งสี่ประเภท (dATP, dTTP, dCTP และ d GTP) และลำดับสั้น ๆ ของ RNA (ไพรเมอร์) การสังเคราะห์ DNA ทำในทิศทาง 5'to 3' โดย DNA polymerase
DNA โพลีเมอเรสสามารถจัดกลุ่มได้เป็นเจ็ดตระกูลที่แตกต่างกัน: A, B, C, D, X, Y และ RT (Reverse transcriptase)Retroviruses เข้ารหัสสำหรับ RT; DNA polymerase ที่ผิดปกติซึ่งต้องการเทมเพลต RNA สำหรับการสังเคราะห์ DNA มีห้าประเภทที่แตกต่างกันของ DNA polymerase ที่พบในโปรคาริโอตสำหรับบทบาทที่แตกต่างกันในการจำลองดีเอ็นเอ DNA polymerase 3 มีหน้าที่ในการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสาย DNA ใหม่ DNA polymerase 1 มีหน้าที่ในการซ่อมแซมและแก้ไข DNA DNA polymerase 2, 4 และ 5 มีหน้าที่ในการซ่อมแซมและพิสูจน์อักษร DNA ในยูคาริโอตมี DNA polymerase ที่แตกต่างกัน 15 ชนิด รวมห้าครอบครัวใหญ่
รูปที่ 2: DNA Polymerase
DNA polymerase ใช้ในการโคลนยีน PCR การหาลำดับดีเอ็นเอ การตรวจจับ SNP การวินิจฉัยระดับโมเลกุล เป็นต้น Taq polymerase เป็น DNA polymerase ชนิดหนึ่งที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและพร้อมสำหรับการสังเคราะห์ DNA โดยไม่ย่อยสลาย
Taq Polymerase กับ DNA Polymerase ต่างกันอย่างไร
Taq Polymerase กับ DNA Polymerase |
|
| Taq DNA polymerase เป็นเอนไซม์ที่สร้าง DNA เป็นเอ็นไซม์ที่ทนความร้อนได้ที่พบในเทอร์โมฟิลิส | DNA polymerase เป็นเอ็นไซม์ที่อำนวยความสะดวกในการจำลองดีเอ็นเอและพบได้ทั้งในสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอตและยูคาริโอต |
| การเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูง | |
| Taq polymerase ทำงานที่อุณหภูมิสูง | DNA โพลีเมอเรสสลายตัวที่โปรตีนทำให้เสียสภาพที่อุณหภูมิสูง |
| ใช้ | |
| นี่ใช้กันอย่างแพร่หลายใน PCR | Taq polymerase แทนที่ DNA polymerase จาก coli ที่ใช้ใน PCR |
สรุป – Taq Polymerase vs DNA Polymerase
DNA polymerase คือเอ็นไซม์ที่สังเคราะห์ DNA จาก deoxynucleotides (ส่วนประกอบสำคัญของ DNA) เมื่อมีแม่แบบและไพรเมอร์ DNA polymerase จำเป็นต้องทำซ้ำ DNA ของเซลล์และส่งต่อไปยังเซลล์ลูกที่เหมือนกันระหว่างการแบ่งเซลล์ ดีเอ็นเอโพลีเมอเรสจะเพิ่มนิวคลีโอไทด์ใหม่ไปที่ปลาย 3' ของไพรเมอร์ และยืดการสังเคราะห์สายดีเอ็นเอใหม่ไปในทิศทาง 5' ถึง 3' Taq DNA polymerase เป็นหนึ่งในเอนไซม์ DNA polymerase ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากในวิธีการขยาย DNA ของปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) E. coli DNA polymerase 1 ถูกใช้ก่อนหน้านี้สำหรับ PCR แต่ Taq polymerase เชิงพาณิชย์ถูกแทนที่เนื่องจากความจำเพาะสูงของการยึดเกาะของไพรเมอร์ที่อุณหภูมิสูงและการผลิตผลผลิตที่สูงขึ้นของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการด้วยผลิตภัณฑ์การขยายสัญญาณที่ไม่เฉพาะเจาะจงน้อยกว่า นี่คือความแตกต่างระหว่าง Taq Polymerase และ DNA Polymerase