Forskjellen mellom Taq Polymerase og DNA Polymerase

Nøkkelforskjell - Taq Polymerase vs DNA Polymerase
 

DNA-polymerase er et enzym som skaper nytt DNA fra byggeblokkene (nukleotider). I prokaryoter og eukaryoter finnes forskjellige typer DNA-polymeraser. DNA-duplisering er mulig på grunn av tilstedeværelsen av disse spesielle enzymer, og genetisk informasjon sendes til avkommet ved virkningen av DNA-polymeraser. Taq-polymerase er en spesiell type DNA-polymerase som er termostabil og er mye brukt i PCR. Taq-polymerase finnes i termofile bakterier og renses i in vitro DNA-replikasjon. De nøkkelforskjell mellom Taq polymerase og DNA polymerase er det Taq-polymerase kan tåle høye temperaturer uten denaturering mens andre DNA-polymeraser denaturerer ved høye temperaturer (ved proteinnedbrytende temperaturer).

INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er Taq Polymerase
3. Hva er DNA-polymerase
4. Side ved side sammenligning - Taq Polymerase vs DNA Polymerase
5. Sammendrag

Hva er Taq Polymerase?

Taq-polymerase (Taq DNA-polymerase) er et enzym som brukes til syntetisering av DNA in vitro ved PCR-teknikk. Den produseres av den termofile bakterien som kalles Thermus aquaticus som bor i varme kilder og termiske ventilasjoner. Taq-polymerase er et termostabilt enzym som ikke nedbrytes ved høye temperaturer. Taq-polymerase ble renset for første gang og publisert i Chien et al. i 1976. PCR teknikk utføres ved hjelp av Taq polymerase på grunn av sin evne til å tolerere høy temperatur og temperatur fluktuasjoner under PCR. Taq-polymerase katalyserer DNA-syntesen når det er primere, nukleotider og det enkeltstrengede mal-DNA. Enzymet består av et enkelt polypeptid med en molekylvekt på omtrent 94 kDa. Taq-polymerase viser sin optimale aktivitet ved 80 ° C og ved 7 - 8 pH-område med nærvær av magnesiumioner. Den har både polymerase og exonukleaseaktivitet. Enzymet er sammensatt av en enkelt polypeptidkjede, og genet for Taq-polymerase inneholder høyt G- og C-innhold (67,9%).

Termostabil Taq-polymerase tillater utførelse av PCR ved høye temperaturer som øker spesifisiteten til primere og reduksjon av produksjon av uønskede PCR-produkter (primerdimerer). Taq polymerase eliminerer også behovet for å legge til nye enzymer til PCR-reaksjonen etter hver PCR-reaksjonssyklus på grunn av sin evne til å motstå høye temperaturer. Oppdagelse av Taq polymerase gjorde det mulig for PCR å utføre i et enkelt lukket rør i en relativt enkel maskin. På grunn av disse egenskapene til Taq-polymerase blir PCR en populær rutinemessig utført laboratorieteknikk i mange molekylærbiologiske analyser vedrørende DNA-analyse.

Taq-polymerase er mye brukt i molekylærbiologiske teknikker, og det er et behov for storskala Taq-polymeraseproduksjon. Derfor, ved bruk av rekombinant DNA-teknologi og genkloning, ble genet som kodet for Taq DNA-polymerasen blitt klonet og uttrykt i Escherichia coli. Dette har i stor grad tilrettelagt produksjon rekombinant Taq polymerase og redusert prisen på dette enzymet for tilstrekkelig bruk.

Figur 1: Taq Polymerase

Hva er DNA-polymerase?

DNA-polymerase er et enzym som katalyserer syntese av DNA fra nukleotider. Det er det mest nøyaktige enzymet som er ansvarlig for duplisering av genene og overføring av genetisk informasjon til avkom. Under celledeling dupliserer DNA-polymerase hele dets DNA og sender en kopi til hver dattercelle. I 1955 ble Arthur Kornberg oppdaget DNA-polymerase i E coli. Funksjonen av DNA-polymerase avhenger av flere krav; mal DNA, Mg⁺² ioner, alle fire typer deoksynukleotider (dATP, dTTP, dCTP og d GTP), og en kort sekvens av RNA (primer). Syntese av DNA er gjort i retning av 5'til 3 'ved DNA-polymerase.

DNA-polymeraser kan grupperes i syv forskjellige familier: A, B, C, D, X, Y og RT (revers transkriptase). Retrovirus koder for RT; en uvanlig DNA-polymerase som trenger en RNA-mal for DNA-syntese. Det finnes fem forskjellige typer DNA-polymeraser som finnes i prokaryoter for forskjellige roller i DNA-replikasjonen. DNA-polymerase 3 er ansvarlig for polymeriseringen av den nye DNA-streng. DNA-polymerase 1 er ansvarlig for reparasjon og patching av DNA. DNA-polymeraser 2, 4 og 5 er ansvarlige for reparasjon og korrekturlesning av DNA. I eukaryoter er det 15 forskjellige typer DNA-polymeraser. De inkluderer fem store familier.

Figur 2: DNA-polymerase

DNA-polymeraser brukes i genkloning, PCR, DNA-sekvensering, SNP-deteksjon, molekylær diagnostikk, etc. Taq-polymerase er en type DNA polymerase som kan tolerere høye temperaturer og være tilgjengelig for DNA-syntese uten nedbrytning.

Hva er forskjellen mellom Taq Polymerase og DNA Polymerase?

Taq Polymerase vs DNA Polymerase
Taq DNA-polymerase er et enzym som skaper DNA. Det er et termostabilt enzym som finnes i termofiler	DNA-polymerase er et enzym som letter DNA-replikasjonen og finnes i både prokaryote og eukaryote organismer.
Nedbrytning ved høye temperaturer
Taq polymerase er aktiv ved høye temperaturer.	DNA-polymeraser nedbrytes ved protein-denaturerende høye temperaturer.
Bruk
Dette er mye brukt i PCR	Taq-polymerase erstattet DNA-polymerasen fra coli opprinnelig brukt i PCR.

Sammendrag - Taq Polymerase vs DNA Polymerase

DNA-polymeraser er enzymer som syntetiserer DNA fra deoksynukleotider (byggeblokker av DNA) når mal og primere er tilgjengelige. DNA-polymeraser kreves for å duplisere cellens DNA og passere inn i identiske datterceller under celledeling. DNA-polymeraser tilsetter nye nukleotider til 3'-enden av primeren og forlenger den nye DNA-strengsyntesen i 5'-til-3'-retning. Taq DNA-polymerase er et av et DNA-polymeraseenzym som er svært nyttig i polymerasekjedereaksjons-PCR-metoden for DNA-amplifikasjon. E coli DNA-polymerase 1 ble brukt tidligere for PCR, men kommersiell Taq-polymerase erstattet den på grunn av sin høye spesifisitet av primerbinding ved forhøyede temperaturer og produksjon av et høyere utbytte av det ønskede produkt med mindre ikke-spesifikt amplifikasjonsprodukt. Dette er forskjellen mellom Taq Polymerase og DNA Polymerase.

Henvisning:
1.Ishino, Sonoko og Yoshizumi Ishino. "DNA-polymeraser som nyttige reagenser for bioteknologi - Historien om utviklingsforskning på feltet." Grenser i mikrobiologi. Frontiers Media S.A., 2014. Web. 28. februar 2017
2 "Taq og andre termostabile DNA-polymeraser." Springer. Springer Nederland, 01 jan. 1970. Nett. 28. februar 2017
3.Stillman, Bruce. "DNA-polymeraser ved replikasjonsgaffelen i eukaryoter." Molekylcelle. U.S. National Library of Medicine, 9. mai 2008. Web. 28. februar 2017
4.EukaryoticDNAPolymerases - Oxford University. "N.p., n.d. Web. 28. februar 2017

Bilde Courtesy:
1. "Taq" av adenosin - eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "DNA polymerase" Av Yikrazuul - Egentlig arbeid  (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia