Główna różnica – polimeraza DNA 1 vs 3

Polimeraza DNA 1 i 3 to dwa typy polimeraz DNA zaangażowane w replikację prokariotycznego DNA. Polimerazy DNA wspomagają syntezę nowej nici DNA poprzez łączenie nukleotydów z nicią rodzicielską. Zarówno polimeraza DNA 1, jak i 3 wykazują aktywność replikacyjną w kierunku od 5’ do 3’. Polimeraza DNA 1 posiada aktywność egzonukleazy zarówno od 5’ do 3’, jak i od 3’ do 5’. Jednak polimeraza DNA 3 posiada tylko aktywność egzonukleazy od 3’ do 5’. ten główna różnica między polimerazą DNA 1 i 3 jest to, że Polimeraza DNA 1 bierze udział w usuwaniu starterów z fragmentów i zastępowaniu przerwy odpowiednimi nukleotydami, podczas gdy polimeraza DNA 3 bierze udział głównie w syntezie nici wiodącej i opóźnionej.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest polimeraza DNA 1? – Definicja, struktura, funkcja 2. Co to jest polimeraza DNA 3? – Definicja, struktura, funkcja 3. Jakie są podobieństwa między polimerazą DNA 1 i 3? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między polimerazą DNA 1 a 3? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: polimeraza DNA 1, polimeraza DNA 3, aktywność egzonukleazy 3’ do 5’, aktywność egzonukleazy 5’ do 3’, wypełnianie luk, fragment Klenowa, polimeryzacja, korekta, replikacja DNA prokariotycznego

Co to jest polimeraza DNA 1?

Polimeraza DNA 1 to rodzaj polimeraz DNA, które posiadają aktywność polimeryzacyjną, aktywność korektorską i aktywność usuwania starterów. Polimeraza DNA 1 została po raz pierwszy odkryta przez Arthura Kornberga w 1956 roku. Za to odkrycie otrzymał Nagrodę Nobla w 1959 roku. Polimeraza DNA 1 jest kodowana przez gen polA. Wielkość genu polA wynosi 3000 pz. Polimeraza DNA 1 bierze udział w prokariotycznej replikacji DNA, ponieważ pomaga w syntezie nowej nici DNA w kierunku od 5’ do 3’. Ponadto polimeraza DNA 1 bierze udział w wypełnianiu luk, naprawie i rekombinacji. Enzym, polimeraza DNA 1, wypełnia luki w dwuniciowym DNA, co jest ważne w naprawie DNA. Polimeraza DNA 1 posiada zarówno aktywność egzonukleazy 3’ do 5’, jak i egzonukleazy 5’ do 3’. Aktywność egzonukleazy 5’ do 3’ degraduje zarówno jedno-, jak i dwuniciowe DNA w kierunku od 5’ do 3’. Po usunięciu aktywności egzonukleazy 5’ do 3’ z holoenzymu polimerazy DNA 1, pozostała cząsteczka nazywana jest fragment Klenowa.

Rysunek 1: Funkcjonalne domeny polimerazy DNA 1

Fragment Klenowa jest użyteczną cząsteczką w reakcjach amplifikacji DNA. Jest to ważne w naprawa niezgodności. Trzy funkcjonalne domeny polimerazy DNA 1 pokazano na rycinie 1.

Co to jest polimeraza DNA 3?

Polimeraza DNA 3 jest głównym enzymem zaangażowanym w replikację prokariotycznego DNA. Polimeraza DNA 3 ma aktywność polimeryzacyjną od 5’ do 3’, gdzie nowe nukleotydy są dodawane do rosnącego łańcucha na jego końcu 3’. Enzym wspomaga parowanie zasad nadchodzących nukleotydów z nicią matrycową. Inną funkcją polimerazy DNA 3 jest korekta replikowanego DNA. Polimeraza DNA 3 posiada aktywność egzonukleazy od 3’ do 5’. W związku z tym enzym ten odczytuje właśnie dodane nukleotydy, a jeśli wystąpi jakakolwiek niezgodność z nicią matrycy, zostanie ona usunięta i ponownie zsyntetyzowana. Dlatego polimeraza 3 DNA jest ważna w utrzymaniu stabilności genomu.

Rysunek 2: Polimeraza DNA 3

Holoenzymy polimerazy DNA 3 składają się z dziesięciu podjednostek, które są ułożone w dwie polimerazy DNA. Podjednostka α jest podjednostką katalityczną. Podjednostka ε ma aktywność korektorską od 3’ do 5’. Podjednostka θ ma nieznaną funkcję. Podjednostka α jest kodowana przez gen dnaE. Podjednostki ε i θ są kodowane przez geny dnaQ i holE. Strukturę polimerazy DNA 3 pokazano na rycinie 2.

Podobieństwa między polimerazą DNA 1 i 3

Różnica między polimerazą DNA 1 i 3

Definicja

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 jest polimerazą DNA kodowaną przez gen polA i uczestniczy w replikacji prokariotycznego DNA.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 jest głównym enzymem, który wspomaga replikację prokariotycznego DNA.

Odkrycie

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 została po raz pierwszy odkryta przez Arthura Kornberga w 1956 roku.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 została po raz pierwszy odkryta przez Thomasa Kornberga i Malcolma Gefera w 1970 roku.

Zakodowane przez

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 jest kodowana przez gen poliA.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 jest kodowana przez geny dnaE, dnaQ i holE.

Rodzina

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 należy do rodziny polimeraz DNA A.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 należy do rodziny polimeraz DNA C.

Aktywność egzonukleazy

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 ma zarówno aktywność egzonukleazy od 3’ do 5’, jak i od 5’ do 3’ egzonukleazy.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 ma tylko aktywność egzonukleazy od 3’ do 5’.

Funkcjonować

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 usuwa starter RNA z kierunku 5’ do 3’.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 dodaje kwasy dezoksyrybonukleinowe do końca 3’.

Starter RNA

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 usuwa starter RNA.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 wymaga startera RNA do syntezy DNA.

Synteza DNA

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 dodaje nukleotydy do rosnącego łańcucha polinukleotydowego.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 jest kluczowym enzymem do syntezy DNA u prokariontów.

Opóźnione/wiodące pasma

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 działa tylko na nić opóźnioną.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 działa zarówno na wiodące, jak i opóźnione nici widełek replikacyjnych.

Szybkość syntezy DNA

Polimeraza DNA 1: Polimeraza DNA 1 może dodać 10 do 20 nukleotydów na sekundę.

Polimeraza DNA 3: Polimeraza DNA 3 może dodać około 1000 nukleotydów na sekundę.

Wniosek

Polimeraza DNA 1 i 3 to dwa typy polimeraz DNA zaangażowane w replikację prokariotycznego DNA. Oba typy polimeraz DNA wykazują aktywność polimeryzacyjną od 5’ do 3’. Ponadto oba enzymy posiadają aktywność egzonukleazy od 3’ do 5’ do korekty. Główną funkcją polimerazy DNA 3 jest jej funkcja w polimeryzacji. Jednak polimeraza DNA 1 posiada aktywność egzonukleazy od 5’ do 3’. Dzięki aktywności egzonukleazy od 5’ do 3’, polimeraza DNA 1 jest zdolna do usuwania starterów. Powstającą lukę wypełnia również polimeraza DNA 1. Dlatego główną różnicą między polimerazą DNA 1 i 3 jest ich rola w prokariotycznej replikacji DNA.

Referencja:

1. „Polimeraza DNA I”. Podręcznik enzymatyczny Worthingtona. n.p., b.d. Sieć. Dostępny tutaj. 09.08.2017. 2. Marians, Kenneth J., Hiroshi Hiasa i Deok Ryong Kim. „Rola podjednostek Core DNA Polymerase III w widełkach replikacyjnych α JEST JEDYNĄ PODJEDNOSTKĄ NIEZBĘDNĄ DO REPLIKACJI PROCESOWEJ”. Czasopismo Chemii Biologicznej. N.p., 23 stycznia 1998. Sieć. Dostępny tutaj. 09 sierpnia 2017 r.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „PolymeraseDomains” (nieznane) „Molecule of the Month”, marzec 2000 – Protein Data Bank (domena publiczna) przez Commons Wikimedia2. „Polimeraza DNA III (z podjednostkami)” Autor: Alepopoli - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia