Разлика между ДНК полимераза 1 2 и 3

Ключова разлика - ДНК полимераза 1 срещу 2 срещу 3
 

ДНК полимеразата е специален клан от ензими, които участват в репликацията на ДНК на живи организми. Генетичната информация се предава от едно поколение на следващо поколение поради наличието на този ензим. Съществуват различни форми на ензим на ДНК полимераза, които се намират в еукариотите и прокариотите. ДНК полимеразата 1, 2 и 3 се намира само в прокариотни организми и те играят различна роля в репликацията на ДНК. Ключовата разлика между ДНК полимеразата 1 2 и 3 главно се основава на основната функция на всеки ензим. ДНК полимераза 3 е основният ензим, който катализира синтеза на ДНК, докато ДНК полимераза 1 и 2 участват в възстановяването и корекцията на ДНК.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е ДНК полимераза
3. Какво е ДНК полимераза 1
4. Какво е ДНК полимераза 2
5. Какво е ДНК полимераза 3
6. Паралелно сравнение - ДНК полимераза 1 срещу 2 срещу 3
7. Резюме

Какво е ДНК полимераза?

Дублирането на ДНК е задължително условие за предаване на генетична информация от родител към потомство. Това се улеснява от специален ензим, наречен ДНК полимераза. ДНК полимеразата може да бъде дефинирана като повсеместен ензим, който катализира синтеза на ДНК, допълващ съществуващата ДНК в живи клетки. За първи път е открит през Е коли от Артур Корнберг през 1955 г. Репликацията и поддържането на ДНК се управляват главно от ДНК полимерази в клетката. Откриването на ДНК полимерази помогна на много техники на молекулярната биология. Това е ензимът, необходим за синтеза на нови нишки на ДНК, подобни на оригиналната ДНК на организмите от нуклеотиди по време на много молекулярни биологични техники, включително PCR, генно клониране, генно секвениране, диагностика на заболяването, генна терапия, анализ на полиморфизъм и т.н..

ДНК полимеразите съществуват в множество форми, различаващи се по форма и размер. Те принадлежат към няколко семейства: A, B, C, D, X, Y и RT. Прокариотичните ДНК полимерази са групирани в пет различни категории, а именно ДНК полимераза 1, ДНК полимераза 2, ДНК полимераза 3, ДНК полимераза 4 и ДНК полимераза 5. Еукариотичните организми имат приблизително петнадесет различни ДНК полимерази, а именно полимераза β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ и ν.

Фигура 01: ДНК полимераза

Когато синтезира нова ДНК чрез ДНК полимераза, тя започва от 3 'края и насочва синтеза към 5' края, като добавя нуклеотиди наведнъж, допълващи шаблона ДНК. ДНК полимеразата се нуждае от съществуваща 3 'ОН група, за да започне верижния синтез и се улеснява от малкия ДНК или РНК фрагмент, наречен праймер. ДНК полимераза чете ДНК на шаблона и се придвижва от 3 'край до 5' край, създавайки нова 5'-3 'ДНК верига.

Какво е ДНК полимераза 1?

ДНК полимераза 1 (Pol 1) е ензим, открит в прокариотите, който помага при бактериалната репликация на ДНК. Това е първият вид ДНК полимераза, открит от Артур Корнберг през 1956 г. Този ензим присъства във всички прокариотни организми. Pol 1 е кодиран от гена Пола и се състои от 928 аминокиселини. Има 5 'до 3' екзонуклеазна активност; по този начин той е популярен като ензим за възстановяване на ДНК, а не като репликиращ ензим на ДНК. Той също така има способността да катализира множество полимеризации преди освобождаването на шаблонната ДНК и свързването на фрагменти от Okazaki заедно чрез попълване на нова ДНК и отстраняване на РНК праймери.

Pol 1, изолиран от E Coli се използва широко в молекулярни приложения. Въпреки това, след като Taq Polymerase беше открита, тя замени E Coli Pol 1 в PCR технологията. Taq полимераза е вид термостабилна ДНК полимераза, принадлежаща към Pol 1.

Фигура 02: ДНК полимераза 1

Какво е ДНК полимераза 2?

ДНК полимераза 2 (Pol 2) е прокариотен ензим, който катализира репликацията на ДНК. Принадлежи към семейството на полимеразата В и се кодира от рода polB. Той е открит за първи път от E Coli от Томас Корнберг през 1970 г. Pol 2 е глобуларен протеин, съставен от 783 аминокиселини. Той има както 3 'до 5' екзонуклеазна активност, така и 5 'до 3' полимеразна активност. Той взаимодейства с ензимите на ДНК полимераза 3, за да поддържа вярността и процесивността на репликацията на ДНК. Pol 2 също има възможност за корекция на току-що синтезираната ДНК за точност.

Фигура 03: ДНК полимераза 2

Какво е ДНК полимераза 3?

ДНК полимераза 3 (Pol 3) е основният ензим, който катализира репликацията на ДНК в прокариоти. Принадлежи към семейството С полимераза и се кодира от гена polC. Открит е от Томас Корнберг през 1970 г. Pol 3 е компонент на вилица за репликация и може да добави 1000 нуклеотида в секунда към новополимеризиращата се верига на ДНК.

Pol 3 е холоензим, съставен от десет различни протеина и има три функционални молекули, а именно α, ε и θ. Три функционални молекули на Pol 3 са отделно отговорни за три действия на ензима. Α субединицата управлява полимеризацията на ДНК, докато ε управлява екзонуклеазната коректорна активност на ензима pol 3. Субединицата θ помага на ε субединицата за корекция.

Фигура 04: Субединици на ДНК полимераза 3

Каква е разликата между ДНК полимераза 1 и 2 и 3?

ДНК полимераза 1 срещу 2 срещу 3
Полимераза 1	Полимераза 1 е съставена от 928 аминокиселини.
Полимераза 2	Полимераза 2 е съставена от 783 аминокиселини.
Полимераза 3	Полимераза 3 е холоензим, съставен от десет протеина, подредени в три функционални субединици.
семейство
Полимераза 1	Полимеразата 1 принадлежи към семейството на полимеразата A.
Полимераза 2	Полимераза 2 принадлежи към семейството на полимеразата B.
Полимераза 3	Полимераза 3 принадлежи към семейството на полимеразата С.
Главна функция
Полимераза 1	Това е отговорно за възстановяването на ДНК и отстраняването на РНК праймери.
Полимераза 2	Това е отговорно за коректура, вярност и обработване на новосформираната ДНК
Полимераза 3	Това е отговорно за полимеризацията на ДНК

Обобщение - ДНК полимераза 1 срещу 2 срещу 3

ДНК полимеразата е важен ензимен клас, който се намира във всички живи организми. Основната функция на ДНК полимеразата е репликацията на ДНК. Той е в състояние да сглобява нуклеотиди и да синтезира нова допълваща ДНК за съществуваща ДНК. Този ензим съществува в различни форми, различни от формата и размера. ДНК полимераза 1, 2 и 3 са прокариотни ДНК полимерази, участващи в репликацията на ДНК. Pol 1 катализира възстановяването на щетите на ДНК. Pol 2 катализира вярността и процесността на репликацията на ДНК. Pol 3 катализира 5 'до 3' ДНК полимеризация.

справка:
1. Леман, I. R. „Откриване на ДНК полимераза.“ Списание за биологична химия. N.p., 12 септември 2003. Web. 06 март 2017г
2. Гарднър, Андрю Ф. и Зви Келман. „ДНК полимерази в биотехнологиите.“ Граници. Граници, 13 ноември 2014. Мрежата. 06 март 2017г
3. Гарсия-Диас, Мигел и Катажина Бебенек. „Множество функции на ДНК полимерази.“ Критични рецензии в науките за растенията. Национална медицинска библиотека на САЩ, март 2007. Web. 06 март 2017г

С любезност на изображенията:
1. „ДНК полимераза“ Di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia
2. „PolymeraseDomains“ От (неизвестно) „Молекула на месеца“, март 2000 г. - Банка данни за протеини (Public Domain) чрез Commons Wikimedia
3. „Pol2 структура (въз основа на 35KM)“ от Sbandeka - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Commons Wikimedia
4. „ДНК полимераза III (с подединици)“ от Алепополи - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia