Ključna razlika – T4 naspram T7 DNA ligaza
DNA ligaza je važan enzim koji se koristi u tehnikama molekularne biologije. Djeluje kao molekularno ljepilo za spajanje nukleotida stvaranjem fosfodiesterskih veza između nukleotida. Fosfodiesterske veze nastaju između 3’ hidroksilnog kraja šećerne skupine i 5’ krajnje fosfatne skupine. DNA ligaza je vitalna u procesu replikacije za spajanje Okazakijevih fragmenata zaostalog lanca i tijekom mehanizama popravka DNA i in vitro eksperimenata kloniranja za spajanje željenog gena od interesa s vektorskim genomom. Postoje dvije glavne DNA ligaze koje trenutno koriste molekularni biolozi: T4 i T7 DNA ligaze. T4 DNA ligaza je jedan od prvih enzima koji je izoliran iz T4 bakteriofaga. T7 DNA ligaza, koja je manji protein, je enzim izoliran iz T7 bakteriofaga. Ovo je ključna razlika između T4 i T7 DNA ligaza.
Koje je djelovanje DNA ligaze?
Ligacija DNK odvija se u reakciji u tri koraka. Prvi korak je nukleofilni napad na alfa-fosfor ATP-a stvarajući kovalentni enzim-adenilatni intermedijer u kojem je AMP vezan na terminalni dušik bočnog lanca lizina. U drugom koraku dolazi do nukleofilnog napada na fosfor enzima-adenilata od strane 5’-fosfat-terminiranog DNA supstrata, oslobađajući lizin i stvarajući DNA-adenilate. U završnom koraku, DNA-adenilatu napada 3’-OH drugog lanca DNA, oslobađajući AMP i spajajući polinukleotide.
Što je T4 DNA ligaza?
T4 ligaza bila je prva ligaza koju su izolirali i identificirali Meselson, Weigle i Kellenberger i bila je prva proizvedena komercijalna ligaza. T4 DNA ligaza je ATP ovisan enzim koji katalizira stvaranje fosfodiesterske veze. To je jedan polipeptidni lanac s 487 aminokiselinskih ostataka i ima molekularnu težinu od oko 77 kDa. Optimalni pH za njegovu aktivnost leži u rasponu od 7,5 – 8.
Slika 01: T4 DNA ligaza
T4 DNA ligaza, kao što joj ime kaže, prisutna je u bakteriofagu T4 i izolirana je kada je fag proizveo enzim nakon infekcije E. coli. Enzim veže dvolančane duplekse DNA s tupim krajevima, a fragmenti koji se vežu trebaju biti u neposrednoj blizini jedan drugoga.
Što je T7 DNA ligaza?
T7 ligaza je protein od 41 kDa koji proizvodi bakteriofag T7 i izolira se inficiranjem stanica E. coli. Glavna funkcija T7 ligaze je vezati duplekse DNA preko fosfodiesterskih veza i spajati obližnje fragmente DNA tijekom eksperimenata kloniranja. Optimalni pH za T7 DNA ligazu nalazi se u rasponu od 7,0 – 7,2. T7 ligaza je ovisna o ATP-u. T7 DNA ligaze su također sposobne žariti DNA i RNA hibride, stvarajući abnormalne konformacije tijekom transkripcije; međutim, ovaj se fenomen još uvijek istražuje in vitro studijama.
Koje su sličnosti između T4 i T7 DNA ligaze?
- T4 i T7 DNA ligaza sudjeluju u reakciji vezivanja žarenjem dupleksa DNA kroz stvaranje fosfodiesterske veze između 3’ OH kraja i 5’ fosfatnog kraja fragmenta DNA.
- Oba enzima vezuju duplekse DNA s tupim krajevima koji su u neposrednoj blizini jedan drugog.
- Oba enzima ovise o ATP-u.
- Ovi se enzimi izoliraju inficiranjem stanica E. coli određenim bakteriofagom.
- Primjene oba enzima uključuju:
- Molekularno kloniranje – vezati gen od interesa za vektor
- Popravak DNK – za popravak dvolančanih niša
- In vitro replikacija DNK
- lančana reakcija ligaze
Koja je razlika između T4 i T7 DNA ligaze?
T4 vs T7 DNA ligaza |
|
| T4 DNA ligaza vrsta DNA ligaze izolirana iz bakteriofaga T4 i uključena je u vezivanje susjednih fragmenata DNA putem stvaranja fosfodiesterske veze. | T7 DNA ligaza vrsta DNA ligaze izolirana iz bakteriofaga T7 i uključena je u vezivanje susjednih fragmenata DNA putem stvaranja fosfodiesterske veze. |
| Veličina proteina | |
| Veličina T4 DNA ligaze je 77 kDa – veća u usporedbi s T7 DNA ligazom. | Veličina T7 DNA ligaze je 41 kDa. |
| Optimalni pH | |
| pH raspon koji djeluje na T4 DNA ligazu je 7,5 – 8,0. | pH raspon koji djeluje na T7 DNA ligazu je 7,0 – 7,2. |
Sažetak – T4 vs T7 DNA ligaza
DNA ligaze su važna klasa enzima uključenih u molekularno kloniranje za proizvodnju rekombinantnih DNA molekula koje sadrže gen od interesa. Reakcija vezivanja je reakcija koja koristi energiju iu tijeku su nova istraživanja za poboljšanje točnosti putem modulacije dostupnih ligaza. T4 i T7 DNA ligaze dvije su vrste važnih enzima DNA ligaza koji se koriste u molekularno biološkim tehnikama. T7 DNA ligaza također je rezultat istraživanja koje se temeljilo na primarnoj ligazi izoliranoj iz T4 zaražene E. coli. T7 ima veću učinkovitost i točnost u obavljanju svoje funkcije zbog svoje manje veličine. Ovo je razlika između T4 i T7 ligaze.
Preuzmite PDF verziju T4 vs T7 DNA ligaze
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema bilješkama o citatima. Ovdje preuzmite PDF verziju. Razlika između T4 i T7 ligaze.
