Разница между полимеразой Taq и ДНК-полимеразой

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

Ключевое различие - Taq-полимераза против ДНК-полимеразы

ДНК-полимераза - это фермент, который создает новую ДНК из своих строительных блоков (нуклеотидов). У прокариот и эукариот обнаружены разные типы ДНК-полимераз. Дублирование ДНК возможно благодаря наличию этих особых ферментов, а генетическая информация передается потомству под действием ДНК-полимераз. Полимераза Taq - это особый тип ДНК-полимеразы, который является термостабильным и широко используется в ПЦР. Полимераза Taq обнаруживается в термофильных бактериях и очищается при репликации ДНК in vitro. Ключевое различие между полимеразой Taq и ДНК-полимеразой состоит в том, что полимераза Taq может выдерживать высокие температуры без денатурации, в то время как другие ДНК-полимеразы денатурируют при высоких температурах (при температурах разложения белка).

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое Taq-полимераза

3. Что такое ДНК-полимераза

4. Параллельное сравнение - Taq-полимераза и ДНК-полимераза

5. Резюме

Что такое Taq-полимераза?

Полимераза Taq (ДНК-полимераза Taq) - это фермент, используемый для синтеза ДНК in vitro методом ПЦР. Его вырабатывает термофильная бактерия Thermus aquaticus, обитающая в горячих источниках и термальных источниках. Полимераза Taq - это термостабильный фермент, который не разлагается при высоких температурах. Полимераза Taq была очищена впервые и опубликована в Chien et al. в 1976 году. Метод ПЦР выполняется с помощью полимеразы Taq из-за ее способности выдерживать высокие температуры и колебания температуры во время ПЦР. Полимераза Taq катализирует синтез ДНК, когда есть праймеры, нуклеотиды и одноцепочечная матричная ДНК. Фермент состоит из одного полипептида с молекулярной массой примерно 94 кДа. Полимераза Taq показывает свою оптимальную активность при 80 ° C и диапазоне pH 7-8 в присутствии ионов магния. Он обладает как полимеразной, так и экзонуклеазной активностью. Фермент состоит из одной полипептидной цепи, а ген полимеразы Taq содержит высокое содержание G и C (67,9%).

Термостабильная полимераза Taq позволяет проводить ПЦР при высоких температурах, что увеличивает специфичность праймеров и снижает образование нежелательных продуктов ПЦР (димеров праймеров). Полимераза Taq также устраняет необходимость добавления новых ферментов в реакцию ПЦР после каждого цикла реакции ПЦР благодаря своей способности выдерживать высокие температуры. Открытие полимеразы Taq позволило проводить ПЦР в одной закрытой пробирке на относительно простой машине. Благодаря этим свойствам полимеразы Taq, ПЦР становится популярным рутинно выполняемым лабораторным методом во многих анализах молекулярной биологии, касающихся анализа ДНК.

Полимераза Taq широко используется в молекулярно-биологических методах, и существует потребность в крупномасштабном производстве полимеразы Taq. Таким образом, с помощью технологии рекомбинантной ДНК и клонирования генов ген, кодирующий ДНК-полимеразу Taq, был клонирован и экспрессирован в Escherichia coli. Это значительно облегчило получение рекомбинантной полимеразы Taq и снизило стоимость этого фермента для адекватного использования.

Рисунок 1: Taq-полимераза

Что такое ДНК-полимераза?

ДНК-полимераза - это фермент, катализирующий синтез ДНК из нуклеотидов. Это наиболее точный фермент, отвечающий за дублирование геномов и передачу генетической информации потомству. Во время деления клетки ДНК-полимераза дублирует всю свою ДНК и передает по одной копии каждой дочерней клетке. В 1955 году Артур Корнберг открыл ДНК-полимеразу в кишечной палочке. Функция ДНК-полимеразы зависит от нескольких требований; матричная ДНК, ионы Mg ⁺², все четыре типа дезоксинуклеотидов (dATP, dTTP, dCTP и d GTP) и короткая последовательность РНК (праймер). Синтез ДНК осуществляется ДНК-полимеразой в направлении от 5 'к 3'.

ДНК-полимеразы можно разделить на семь различных семейств: A, B, C, D, X, Y и RT (обратная транскриптаза). Ретровирусы кодируют RT; необычная ДНК-полимераза, которой требуется матрица РНК для синтеза ДНК. Есть пять различных типов ДНК-полимераз, обнаруженных у прокариот для различных ролей в репликации ДНК. ДНК-полимераза 3 отвечает за полимеризацию новой цепи ДНК. ДНК-полимераза 1 отвечает за восстановление и исправление ДНК. ДНК-полимеразы 2, 4 и 5 отвечают за восстановление и проверку ДНК. У эукариот существует 15 различных типов ДНК-полимераз. Они включают пять основных семей.

Рисунок 2: ДНК-полимераза

ДНК-полимеразы используются в клонировании генов, ПЦР, секвенировании ДНК, обнаружении SNP, молекулярной диагностике и т. Д. Taq-полимераза - это один из видов ДНК-полимеразы, который может выдерживать высокие температуры и быть доступным для синтеза ДНК без деградации.

В чем разница между Taq-полимеразой и ДНК-полимеразой?

Различать статью в середине перед таблицей

Taq-полимераза против ДНК-полимеразы
ДНК-полимераза Taq - это фермент, который создает ДНК. Это термостабильный фермент, содержащийся в термофилах.	ДНК-полимераза - это фермент, который облегчает репликацию ДНК и обнаруживается как в прокариотических, так и в эукариотических организмах.
Разложение при высоких температурах
Полимераза Taq активна при высоких температурах.	ДНК-полимеразы разлагаются при денатурировании белков высокими температурами.
Использовать
Это широко используется в ПЦР.	Полимераза Taq заменила ДНК-полимеразу из coli, первоначально использованную в ПЦР.

Резюме - Taq-полимераза против ДНК-полимеразы

ДНК-полимеразы - это ферменты, которые синтезируют ДНК из дезоксинуклеотидов (строительных блоков ДНК), когда доступны матрица и праймеры. ДНК-полимеразы необходимы для дублирования ДНК клеток и перехода в идентичные дочерние клетки во время деления клеток. ДНК-полимеразы добавляют новые нуклеотиды к 3'-концу праймера и удлиняют синтез новой цепи ДНК в направлении от 5 'до 3'. ДНК-полимераза Taq является одним из ферментов ДНК-полимеразы, который очень полезен в методе полимеразной цепной реакции (ПЦР) амплификации ДНК. ДНК-полимераза 1 E. coli использовалась ранее для ПЦР, но коммерческая полимераза Taq вытеснила ее из-за своей высокой специфичности связывания праймера при повышенных температурах и получения более высокого выхода желаемого продукта с менее неспецифическим продуктом амплификации. В этом разница между Taq-полимеразой и ДНК-полимеразой.