Ključna razlika – DNA ligaza nasuprot DNA polimeraze
DNA ligaza i DNA polimeraza važni su enzimi uključeni u replikaciju DNA i mehanizme popravka DNA u organizmima. DNA ligaza je odgovorna za spajanje fragmenata DNA katalizirajući stvaranje fosfodiesterskih veza između nukleotida. DNA polimeraza je odgovorna za sintezu DNA iz svojih građevnih blokova (nukleotida) pomoću predloške DNA. Ovo je ključna razlika između DNA ligaze i DNA polimeraze.
Što je DNA ligaza?
DNA ligaza je enzim koji katalizira stvaranje fosfodiesterske veze između 3’ – OH i 5’- PO4 skupina nukleotida i olakšava spajanje fragmenata DNA. Također je poznat kao molekularni šivač. Ova sposobnost omogućuje popunjavanje praznina ili zareza DNK i spajanje Okazakijevih fragmenata nastalih tijekom replikacije DNK. DNA ligaze su vrlo korisne u tehnologiji rekombinantne DNA za proizvodnju molekula rekombinantne DNA. DNA ligaza spaja DNA od interesa s vektorskom DNA. Stoga je važan enzim za organizme.
DNA ligaza enzima ovisi o kofaktoru i Mg2+ ionima za svoju funkciju. Postoje dva kofaktora koji pomažu u DNA ligazama. NAD+ djeluje kao kofaktor za bakterijske DNA ligaze dok ATP često djeluje kao kofaktor virusnih i eukariotskih DNA ligaza. Djelovanje eukariotske DNA ligaze završava kroz tri glavna koraka.
Korak 01. DNA ligaza napada ATP molekulu i otpušta pirofosfat (dvije fosfatne skupine) i AMP, te stvara ligaza-adenilatni intermedijer kovalentnim vezanjem s rezultirajućim AMP.
Korak 02: Formirani enzim AMP intermedijer prenosi AMP do 5' fosfata nicka i formira DNA – adenilat (5'-fosfatni kisik DNA lanca napada fosfor ligaze-adenilata intermedijera).
Korak 03: DNA ligaza katalizira napad 3′-OH nicka na DNA-adenilatu za spajanje polinukleotida i oslobađa AMP.
DNA ligaze obično se izoliraju iz T4 bakteriofaga i intenzivno se koriste u tehnologiji rekombinantne DNA.
Slika 01: DNA ligaza u popravku nicka
Što je DNA polimeraza?
DNA polimeraza je sveprisutni enzim prisutan u svim organizmima uključenim u sintezu DNA i replikaciju genoma. Genetske informacije prelaze s roditelja na potomke uz pomoć DNA polimeraza. Katalizira sintezu nove DNK koja je komplementarna postojećoj DNK. DNA polimeraza dodaje nukleotide (građevne blokove nukleinskih kiselina) u 3’ OH skupinu slijeda početnica i nastavlja formiranje lanca u smjeru 5’. Većina DNA polimeraza ima 5' do 3' polimeraznu aktivnost i 3' do 5' egzonukleaznu aktivnost za lekturu.
Prokariotske DNA polimeraze opisane su u pet glavnih skupina. Eukarioti sadrže najmanje 16 različitih DNA polimeraza. Sve te DNA polimeraze grupirane su u sedam obitelji, naime A, B, C, D, X, Y i RT (reverzna transkriptaza).
Slika 02: DNK replikacija DNK vođena polimerazom
Koja je razlika između DNA ligaze i DNA polimeraze?
DNA ligaza vs DNA polimeraza |
|
| DNA ligaza je enzim koji katalizira stvaranje fosfodiesterskih veza između nukleotida i međusobno povezuje fragmente DNA. | DNA polimeraza je enzim koji katalizira sintezu DNA pomoću nukleotida. |
| Uloga u replikaciji DNK | |
| DNA ligaza je dodatni enzim u replikaciji DNA koji spaja Okazakijeve fragmente. | DNA polimeraza je glavni enzim u replikaciji DNA. |
| Zahtjevi | |
| Ovisi o Mg2+ ionima i ATP/NAD+ kofaktorima | Ovisi o predlošku, nukleotidima, početnicima i Mg2+. |
| Funkcije | |
| DNA ligaza je važna za rekombinaciju DNA, popravak DNA i replikaciju DNA. | DNK polimeraza je važna za replikaciju DNK, popravak DNK i tehnologiju rekombinacije DNK. |
Sažetak – DNA ligaza nasuprot DNA polimeraze
DNA ligaza je važan enzim koji je potreban za spajanje fragmenata DNA fosfodiesterskim vezama. DNA polimeraza je glavni enzim važan za sintezu nove DNA. Ključna razlika između DNA ligaze i DNA polimeraze je njihova funkcija. Međutim, oba enzima neophodna su za popravak DNK, replikaciju DNK i tehnologiju rekombinantne DNK.
