Ključna razlika – DNA ligaza T4 proti T7
DNA ligaza je pomemben encim, ki se uporablja v tehnikah molekularne biologije. Deluje kot molekularno lepilo za spajanje nukleotidov z tvorbo fosfodiestrskih vezi med nukleotidi. Fosfodiesterske vezi se tvorijo med 3' hidroksilnim koncem sladkornega dela in 5' končno fosfatno skupino. DNA ligaza je bistvenega pomena v procesu replikacije za združevanje Okazakijevih fragmentov zaostajajoče verige in med mehanizmi popravljanja DNA in poskusi kloniranja in vitro za združevanje želenega gena, ki nas zanima, vektorskemu genomu. Molekularni biologi trenutno uporabljajo dve glavni DNA ligazi: T4 in T7 DNA ligazi. T4 DNA ligaza je eden prvih encimov, ki so bili izolirani iz bakteriofaga T4. T7 DNA ligaza, ki je manjši protein, je encim, izoliran iz bakteriofaga T7. To je ključna razlika med T4 in T7 DNA ligazami.
Kakšno je delovanje DNK ligaze?
Ligacija DNA poteka v reakciji v treh korakih. Prvi korak je nukleofilni napad na alfa-fosfor ATP, ki ustvari kovalentni encimsko-adenilatni intermediat, v katerem je AMP vezan na končni dušik stranske verige lizina. V drugem koraku pride do nukleofilnega napada na fosfor encima-adenilata s 5'-fosfatnim zaključkom substrata DNA, pri čemer se sprosti lizin in tvori DNA-adenilat. V zadnjem koraku DNA-adenilata napade 3’-OH druge verige DNA, pri čemer se sprosti AMP in poveže polinukleotide.
Kaj je T4 DNA ligaza?
T4 ligaza je bila prva ligaza, ki so jo izolirali in identificirali Meselson, Weigle in Kellenberger, in je bila prva proizvedena komercialna ligaza. T4 DNA ligaza je od ATP odvisen encim, ki katalizira tvorbo fosfodiesterske vezi. Je ena polipeptidna veriga s 487 aminokislinskimi ostanki in ima molekulsko maso približno 77 kDa. Optimalni pH za njegovo delovanje je v območju 7,5 – 8.
Slika 01: DNA ligaza T4
T4 DNA ligaza, kot pove že njeno ime, je prisotna v bakteriofagu T4 in je bila izolirana, ko je fag proizvedel encim po okužbi z E. coli. Encim veže duplekse dvoverižne DNA s topimi konci in fragmenti, ki jih je treba povezati, morajo biti v neposredni bližini drug drugega.
Kaj je DNA ligaza T7?
T7 ligaza je 41 kDa protein, ki ga proizvaja bakteriofag T7 in se izolira z okužbo celic E. coli. Glavna funkcija ligaze T7 je ligiranje dupleksov DNK preko fosfodiestrskih povezav in združevanje bližnjih fragmentov DNK med poskusi kloniranja. Optimalni pH za T7 DNA ligazo je v območju 7,0 – 7,2. T7 ligaza je odvisna od ATP. T7 DNA ligaze so prav tako sposobne žariti hibride DNA in RNA, kar povzroča nenormalne konformacije med transkripcijo; vendar pa ta pojav še vedno raziskujejo študije in vitro.
Kakšne so podobnosti med T4 in T7 DNA ligazo?
- T4 in T7 DNA ligaza sodelujeta v ligacijski reakciji z žarjenjem dupleksov DNA s tvorbo fosfodiesterske vezi med 3' OH koncem in 5' fosfatnim koncem fragmenta DNA.
- Oba encima povežeta duplekse DNA s topimi konci, ki so v neposredni bližini drug drugega.
- Oba encima sta odvisna od ATP.
- Ti encimi so izolirani z okužbo celic E. coli z določenim bakteriofagom.
- Uporabe obeh encimov vključujejo:
- Molekularno kloniranje – za vezavo gena, ki nas zanima, na vektor
- Popravilo DNK – za popravilo dvoverižnih niš
- In vitro replikacija DNK
- Ligazna verižna reakcija
Kakšna je razlika med T4 in T7 DNA ligazo?
T4 vs T7 DNK ligaza |
|
| T4 DNA ligaza Vrsta DNA ligaze, izolirana iz bakteriofaga T4 in sodeluje pri povezovanju sosednjih fragmentov DNA s tvorbo fosfodiesterske vezi. | T7 DNA ligaza Vrsta DNA ligaze, izolirana iz bakteriofaga T7 in sodeluje pri povezovanju sosednjih fragmentov DNA s tvorbo fosfodiesterske vezi. |
| Velikost beljakovin | |
| Velikost DNA ligaze T4 je 77 kDa – večja v primerjavi z DNA ligazo T7. | Velikost T7 DNA ligaze je 41 kDa. |
| Optimalni pH | |
| Razpon pH, ki deluje na T4 DNA ligazo, je 7,5 – 8,0. | pH območje, ki deluje na T7 DNA ligazo, je 7,0 – 7,2. |
Povzetek – DNA ligaza T4 proti T7
DNA ligaze so pomemben razred encimov, vključenih v molekularno kloniranje za proizvodnjo rekombinantnih molekul DNA, ki vsebujejo gen, ki nas zanima. Ligacijska reakcija je reakcija, ki porablja energijo, in potekajo nove raziskave za izboljšanje natančnosti z modulacijo razpoložljivih ligaz. T4 in T7 DNA ligaze sta dve vrsti pomembnih encimov DNA ligaz, ki se uporabljata v molekularno bioloških tehnikah. T7 DNA ligaza je tudi rezultat raziskave, ki je temeljila na primarni ligazi, izolirani iz E. coli, okužene s T4. T7 je zaradi svoje manjše velikosti prikazan z večjo učinkovitostjo in natančnostjo pri opravljanju svoje funkcije. To je razlika med ligazo T4 in T7.
Prenesite različico PDF T4 vs T7 DNA Ligase
Lahko prenesete različico PDF tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami o citatih. Prenesite PDF različico tukaj. Razlika med ligazo T4 in T7.
