Ključna razlika med Klenow in T4 DNA polimerazo je, da je Klenow fragment velik fragment E. coli DNA polimeraze 1, medtem ko je T4 DNA polimeraza DNA polimeraza 1 bakteriofaga T4.
DNA polimeraze so encimi, ki katalizirajo tvorbo DNA z dodajanjem deoksiribonukleotidov na 3′-OH konec že obstoječega primerja. Obstajajo različne vrste DNA polimeraz. Večina DNA polimeraz, ki se uporabljajo v molekularni biologiji, je prokariontskih DNA polimeraz. Klenow fragment in T4 DNA polimeraza sta dve vrsti DNA polimeraz, ki imata prokariontski izvor. Klenow fragment je velik fragment, ki nastane s cepitvijo E.coli DNA polimerazo 1 na dva fragmenta z bakterijsko proteazo subtilizin. T4 DNA polimeraza je DNA polimeraza 1 bakteriofaga T4. Tako Klenow kot T4 DNA polimeraza imata 5'→3' polimerazno in 3'→5' eksonukleazno aktivnost. Oba nimata 5′→3′ eksonukleazne aktivnosti, zaradi česar sta bolj primerna za številne aplikacije v molekularni biologiji.
Kaj je Klenow?
Klenow fragment je DNA polimeraza, ki je uporabna v molekularni biologiji. Ko je DNA polimeraza 1 E. coli podvržena proteolitični razgradnji z bakterijsko proteazo, subtilizinom, povzroči dva fragmenta: eden je velik fragment, drugi pa majhen fragment. Klenow fragment je velik fragment, ki je velik 68 kDa. Klenow fragment ima 5'→3' polimerazno in 3'→5' eksonukleazno (lektoriranje) aktivnost DNA Pol I. 3'→5' eksonukleazna aktivnost fragmenta Klenow olajša odstranitev nepravilno dodanih baz med napredovanjem polimerizacije. Fragment Klenow ne vsebuje eksonukleazne aktivnosti 5′→3′, kar se kaže s polno dolžino ali nedotaknjeno E.coli DNA polimeraza 1. Ugodno je, kadar je potrebna samo polimerizacijska aktivnost. Klenowovi fragmenti se uporabljajo za zapolnitev 5' previsov, sintezo sond, sekvenciranje DNA, sintezo dvoverižne DNA, sintezo druge verige cDNA in na mesto usmerjeno mutagenezo.
Slika 01: Fragment Klenowa
V določenih aplikacijah postane nezaželena tudi eksonukleazna aktivnost 3′→5′ fragmenta Klenow. Lahko ga odstranimo z uvedbo mutacije gena, ki kodira Klenow fragment. Nastali Klenow fragment je znan kot ekso-Klenow fragment. Zato ima fragment ekso-Klenow samo 5′→3′ polimerazno aktivnost E. coli polimeraze 1.
Kaj je T4 DNA polimeraza?
T4 DNA polimeraza je DNA polimeraza, ki katalizira sintezo DNA. To je protein, kodiran z bakteriofagom T4. Strukturno je T4 DNA polimeraza beljakovina z 898 aminokislinskimi ostanki (molekulska masa 103,6 kDa). Za kataliziranje sinteze potrebuje predlogo in primer.
Slika 02: T4 DNA polimeraza
Podobno kot fragment Klenow ima T4 DNA polimeraza tako 5′→3′ polimerazno kot 3′→5' eksonukleazno aktivnost. Poleg tega mu manjka tudi eksonukleazna aktivnost 5′→3′. T4 DNA polimeraza je uporabna pri polnjenju 5'-štrlečih koncev fragmentov DNA. Pogosto se uporablja tudi za označevanje na 5'-koncu ali 3'-koncu dvoverižne DNA. T4 DNA polimeraza se pogosto uporablja pri topem kloniranju. Eksonukleazna aktivnost 3′→5′ (lektoriranje) polimeraze T4 DNA je močnejša (več kot 200-krat) kot Klenow fragment. Najpomembneje je, da ima T4 DNA polimeraza visoko procesnost (400 nukleotidov na sekundo).
Kakšne so podobnosti med Klenowom in T4 DNA polimerazo?
- Klenow in T4 DNA polimeraza sta dve prokariontski polimerazi.
- Obe polimerazi imata 5′→3' polimerazno in 3′→5' eksonukleazno aktivnost.
- Ne kažejo 5′→3' eksonukleazne aktivnosti.
- Oba encima potrebujeta predlogo in primer za kataliziranje sinteze DNA.
- Te encime je mogoče toplotno inaktivirati pri 75 0
Kakšna je razlika med DNA polimerazo Klenow in T4?
Ključna razlika med DNA polimerazo Klenow in T4 je izvor vsakega encima. Klenow fragment izvira iz bakterije, medtem ko T4 DNA polimeraza izvira iz bakteriofaga, ki je virus. T4 DNA polimeraza ima visoko procesnost kot Klenow fragment. Poleg tega ima T4 DNA polimeraza močno lektorsko aktivnost kot Klenow fragment. To je torej še ena razlika med Klenowom in T4 DNA polimerazo.
Spodnja info-grafika navaja več razlik med DNA polimerazo Klenow in T4 v obliki tabele.
Povzetek – Klenow proti T4 DNA polimerazi
Klenow fragment je velik fragment E. coli DNA polimeraze 1. Ima samo 5′→3′ polimerazno in 3′→5' eksonukleazno aktivnost. Manjka mu 5′→3′ eksonukleazna aktivnost nedotaknjene DNK pol 1 E. coli. Zato je Klenow fragment bakterijska polimeraza. Po drugi strani je T4 DNA polimeraza polimeraza, ki jo kodira bakteriofag T4. Podobno kot fragment Klenow vsebuje tako 5'→3' polimerazno kot 3'→5' eksonukleazno aktivnost in nima 5'→3' eksonukleazne aktivnosti. Vendar ima T4 DNA polimeraza visoko procesnost in visoko lektorsko aktivnost kot Klenow fragment. Torej, to je ključna razlika med Klenowom in T4 DNA polimerazo.
