Разница между ДНК-полимеразой 1, 2 и 3

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - ДНК-полимераза 1 против 2 против 3

ДНК-полимераза - это особый клад ферментов, участвующих в репликации ДНК живых организмов. Генетическая информация передается от одного поколения к следующему благодаря присутствию этого фермента. Есть разные формы фермента ДНК-полимеразы, обнаруженные у эукариот и прокариот. ДНК-полимеразы 1, 2 и 3 обнаружены только в прокариотических организмах, и они играют разные роли в репликации ДНК. Ключевое различие между ДНК-полимеразой 1, 2 и 3 в основном зависит от основной функции каждого фермента. ДНК-полимераза 3 является основным ферментом, который катализирует синтез ДНК, в то время как ДНК-полимераза 1 и 2 участвуют в восстановлении и проверке ДНК.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое ДНК-полимераза

3. Что такое ДНК-полимераза 1

4. Что такое ДНК-полимераза 2

5. Что такое ДНК-полимераза 3

6. Сравнение бок о бок - ДНК-полимераза 1 против 2 против 3

7. Резюме

Что такое ДНК-полимераза?

Дублирование ДНК необходимо для передачи генетической информации от родителей к потомству. Этому способствует специальный фермент под названием ДНК-полимераза. ДНК-полимеразу можно определить как вездесущий фермент, который катализирует синтез ДНК, комплементарной существующей ДНК в живых клетках. Впервые он был обнаружен в кишечной палочке Артуром Корнбергом в 1955 году. Репликация и поддержание ДНК в основном регулируются ДНК-полимеразами в клетке. Открытие ДНК-полимераз помогло многим методам молекулярной биологии. Это фермент, необходимый для синтеза новых цепей ДНК, подобных исходной ДНК организмов, из нуклеотидов во время многих молекулярно-биологических методов, включая ПЦР, клонирование генов, секвенирование генов, диагностику заболеваний, генную терапию, анализ полиморфизма и т. Д.

ДНК-полимеразы существуют во множестве форм, различающихся по форме и размеру. Они принадлежат к нескольким семействам: A, B, C, D, X, Y и RT. Прокариотические ДНК-полимеразы сгруппированы в пять различных категорий, а именно: ДНК-полимераза 1, ДНК-полимераза 2, ДНК-полимераза 3, ДНК-полимераза 4 и ДНК-полимераза 5. Эукариотические организмы имеют примерно пятнадцать различных ДНК-полимераз, а именно полимеразы β, λ, σ, μ, α., δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ и ν.

Рисунок 01: ДНК-полимераза

При синтезе новой ДНК с помощью ДНК-полимеразы он начинается с 3 'конца и направляет синтез к 5' концу, добавляя нуклеотиды за один раз, комплементарные матричной ДНК. ДНК-полимераза нуждается в существовавшей ранее 3'-ОН-группе, чтобы инициировать синтез цепи, и этому способствует небольшой фрагмент ДНК или РНК, называемый праймером. ДНК-полимераза считывает матричную ДНК и перемещается от 3 'конца к 5' концу, образуя новую 5'-3 'цепь ДНК.

Что такое ДНК-полимераза 1?

ДНК-полимераза 1 (Pol 1) - это фермент, обнаруженный в прокариотах, который помогает в репликации бактериальной ДНК. Это первый тип ДНК-полимеразы, открытый Артуром Корнбергом в 1956 году. Этот фермент присутствует во всех прокариотических организмах. Pol 1 кодируется геном polA и состоит из 928 аминокислот. Он обладает экзонуклеазной активностью от 5 'до 3' таким образом, он популярен как фермент репарации ДНК, а не как фермент репликации ДНК. Он также обладает способностью катализировать множественные полимеризации перед высвобождением матричной ДНК и соединять фрагменты Окадзаки вместе путем заполнения новой ДНК и удаления праймеров РНК.

Pol 1, выделенный из кишечной палочки, широко использовался в молекулярных приложениях. Однако, как только Taq-полимераза была открыта, она заменила E Coli Pol 1 в технологии ПЦР. Полимераза Taq представляет собой термостабильную ДНК-полимеразу, принадлежащую Pol 1.

Рисунок 02: ДНК-полимераза 1

Что такое ДНК-полимераза 2?

ДНК-полимераза 2 (Pol 2) - это прокариотический фермент, который катализирует репликацию ДНК. Он принадлежит к семейству полимераз B и кодируется геном polB. Он был впервые обнаружен из кишечной палочки Томасом Корнбергом в 1970 году. Pol 2 - глобулярный белок, состоящий из 783 аминокислот. Он обладает как экзонуклеазной активностью от 3 'до 5', так и активностью полимеразы от 5 'до 3'. Он взаимодействует с ферментами ДНК-полимеразы 3, чтобы поддерживать точность и процессивность репликации ДНК. Pol 2 также имеет возможность проверять точность недавно синтезированной ДНК.

Рисунок 03: ДНК-полимераза 2

Что такое ДНК-полимераза 3?

ДНК-полимераза 3 (Pol 3) является основным ферментом, который катализирует репликацию ДНК у прокариот. Он принадлежит к семейству полимераз C и кодируется геном polC. Он был открыт Томасом Корнбергом в 1970 году. Pol 3 является компонентом репликационной вилки и может добавлять 1000 нуклеотидов в секунду к недавно полимеризующейся цепи ДНК.

Pol 3 представляет собой холофермент, состоящий из десяти различных белков и трех функциональных молекул, а именно α, ε и θ. Три функциональные молекулы Pol 3 по отдельности отвечают за три действия фермента. Субъединица α управляет полимеризацией ДНК, в то время как ε управляет активностью фермента pol 3 по проверке экзонуклеаз. Субблок θ помогает субъединице ε при вычитке.

Рисунок 04: Субъединицы ДНК-полимеразы 3

В чем разница между ДНК-полимеразой 1 и 2 и 3?

Различать статью в середине перед таблицей

ДНК-полимераза 1 против 2 против 3
Полимераза 1	Полимераза 1 состоит из 928 аминокислот.
Полимераза 2	Полимераза 2 состоит из 783 аминокислот.
Полимераза 3	Полимераза 3 - это холофермент, состоящий из десяти белков, объединенных в три функциональные субъединицы.
Семья
Полимераза 1	Полимераза 1 принадлежит к семейству полимераз A.
Полимераза 2	Полимераза 2 принадлежит к семейству полимераз B.
Полимераза 3	Полимераза 3 принадлежит к семейству полимераз C.
Основная функция
Полимераза 1	Это отвечает за репарацию ДНК и удаление праймеров РНК.
Полимераза 2	Это отвечает за вычитку, точность и процессивность вновь сформированной ДНК.
Полимераза 3	Это отвечает за полимеризацию ДНК.

Резюме - ДНК-полимераза 1 против 2 против 3

ДНК-полимераза - важный класс ферментов, обнаруженный во всех живых организмах. Основная функция ДНК-полимеразы - репликация ДНК. Он способен собирать нуклеотиды и синтезировать новую комплементарную ДНК для существующей ДНК. Этот фермент существует в разных формах, в зависимости от формы и размера. ДНК-полимеразы 1, 2 и 3 представляют собой прокариотические ДНК-полимеразы, участвующие в репликации ДНК. Pol 1 катализирует восстановление повреждений ДНК. Pol 2 катализирует точность и процессивность репликации ДНК. Pol 3 катализирует полимеризацию ДНК от 5 'до 3'.