Unterschied Zwischen T4- Und T7-DNA-Ligase

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - T4 vs T7 DNA Ligase

DNA-Ligase ist ein wichtiges Enzym, das in molekularbiologischen Techniken verwendet wird. Es fungiert als molekularer Klebstoff, um Nukleotide durch Bildung von Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleotiden zu verbinden. Die Phosphodiesterbindungen werden zwischen dem 3'-Hydroxylende der Zuckereinheit und der 5'-Endphosphatgruppe gebildet. DNA-Ligase ist im Replikationsprozess von entscheidender Bedeutung, um die Okazaki-Fragmente des nacheilenden Strangs zu verbinden, und während DNA-Reparaturmechanismen und In-vitro-Klonierungsexperimenten, um das gewünschte interessierende Gen mit dem Vektorgenom zu verbinden. Derzeit werden von Molekularbiologen zwei Haupt-DNA-Ligasen verwendet: T4- und T7-DNA-Ligasen. Die T4-DNA-Ligase ist eines der ersten Enzyme, die aus dem T4-Bakteriophagen isoliert wurden. T7-DNA-Ligase, ein kleineres Protein, ist ein aus T7-Bakteriophagen isoliertes Enzym. Dies ist der Hauptunterschied zwischen T4- und T7-DNA-Ligasen.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist die Wirkung der DNA-Ligase

? 3. Was ist die T4-DNA-Ligase

? 4. Was ist die T7-DNA-Ligase?

4. Ähnlichkeiten zwischen T4- und T7-DNA-Ligase.

5. Vergleich nebeneinander - T4 gegen T7-DNA-Ligase in tabellarischer Form

6. Zusammenfassung

Was ist die Wirkung von DNA-Ligase?

Die DNA-Ligation erfolgt in einer dreistufigen Reaktion. Der erste Schritt ist ein nukleophiler Angriff auf den Alpha-Phosphor von ATP, der ein kovalentes Enzym-Adenylat-Zwischenprodukt erzeugt, in dem AMP an den terminalen Seitenkettenstickstoff von Lysin gebunden ist. Im zweiten Schritt tritt ein nukleophiler Angriff auf den Phosphor des Enzym-Adenylats durch das 5'-Phosphat-terminierte DNA-Substrat auf, wobei Lysin freigesetzt und DNA-Adenylat gebildet wird. Im letzten Schritt wird DNA-Adenylat durch 3'-OH eines anderen DNA-Strangs angegriffen, wobei AMP freigesetzt und die Polynukleotide verbunden werden.

Was ist T4-DNA-Ligase?

Die T4-Ligase war die erste Ligase, die von Meselson, Weigle und Kellenberger isoliert und identifiziert wurde, und war die erste kommerzielle Ligase, die jemals hergestellt wurde. T4-DNA-Ligase ist ein ATP-abhängiges Enzym, das die Bildung von Phosphodiesterbindungen katalysiert. Es ist eine einzelne Polypeptidkette mit 487 Aminosäureresten und hat ein Molekulargewicht von etwa 77 kDa. Der optimale pH-Wert für seine Aktivität liegt im Bereich von 7,5 - 8.

Abbildung 01: T4-DNA-Ligase

T4-DNA-Ligase ist, wie der Name schon sagt, im Bakteriophagen T4 vorhanden und wurde isoliert, als der Phage das Enzym bei Infektion mit E. coli produzierte. Das Enzym ligiert doppelsträngige DNA-Doppelstränge mit stumpfen Enden, und die zu bindenden Fragmente sollten sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden.

Was ist T7-DNA-Ligase?

T7-Ligase ist ein 41 kDa-Protein, das von T7-Bakteriophagen produziert und durch Infektion von E. coli-Zellen isoliert wird. Die Hauptfunktion der T7-Ligase besteht darin, DNA-Doppelstränge durch Phosphodiesterbindungen zu ligieren und während Klonierungsexperimenten benachbarte DNA-Fragmente zu verbinden. Der optimale pH-Wert für die T7-DNA-Ligase liegt im Bereich von 7,0 bis 7,2. Die T7-Ligase ist ATP-abhängig. T7-DNA-Ligasen können auch DNA- und RNA-Hybride anlagern, was zu abnormalen Konformationen während der Transkription führt. Dieses Phänomen wird jedoch noch in In-vitro-Studien untersucht.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen T4- und T7-DNA-Ligase?

• T4- und T7-DNA-Ligase nehmen an einer Ligationsreaktion teil, indem sie DNA-Doppelstränge durch Bildung von Phosphodiesterbindungen zwischen dem 3'-OH-Ende und dem 5'-Phosphatende des DNA-Fragments anlagern.
• Beide Enzyme ligieren DNA-Duplexe mit stumpfen Enden, die nahe beieinander liegen.
• Beide Enzyme sind ATP-abhängig.
• Diese Enzyme werden isoliert, indem E. coli-Zellen mit dem bestimmten Bakteriophagen infiziert werden.

• Anwendungen beider Enzyme umfassen:

  • Molekulares Klonen - um das interessierende Gen an den Vektor zu ligieren
  • DNA-Reparatur - zur Reparatur doppelsträngiger Nischen
  • In-vitro-DNA-Replikation
  • Ligasekettenreaktion

Was ist der Unterschied zwischen T4- und T7-DNA-Ligase?

Diff Artikel Mitte vor Tabelle

T4 gegen T7 DNA Ligase
T4-DNA-Ligase-Typ von DNA-Ligase, die aus dem Bakteriophagen T4 isoliert wurde und an der Ligierung benachbarter DNA-Fragmente über die Bildung von Phosphodiesterbindungen beteiligt ist.	T7-DNA-Ligase-Typ der aus dem Bakteriophagen T7 isolierten DNA-Ligase, die an der Ligierung benachbarter DNA-Fragmente über die Bildung von Phosphodiesterbindungen beteiligt ist.
Größe des Proteins
Die Größe der T4-DNA-Ligase ist 77 kDa - größer als die der T7-DNA-Ligase.	Die Größe der T7-DNA-Ligase beträgt 41 kDa.
Optimaler pH
Der pH-Bereich, in dem die T4-DNA-Ligase funktioniert, liegt zwischen 7,5 und 8,0.	Der pH-Bereich, in dem die T7-DNA-Ligase funktioniert, liegt zwischen 7,0 und 7,2.

Zusammenfassung - T4 vs T7 DNA Ligase

DNA-Ligasen sind eine wichtige Klasse von Enzymen, die an der molekularen Klonierung beteiligt sind, um rekombinante DNA-Moleküle herzustellen, die das interessierende Gen enthalten. Die Ligationsreaktion ist eine Energie nutzende Reaktion, und es laufen neue Forschungsstudien, um die Genauigkeit durch Modulation der verfügbaren Ligasen zu verbessern. T4- und T7-DNA-Ligasen sind zwei Arten wichtiger DNA-Ligaseenzyme, die in molekularbiologischen Techniken verwendet werden. Die T7-DNA-Ligase ist auch ein Ergebnis von Forschungen, die auf der aus T4-infizierten E. coli isolierten Primärligase basierten. T7 zeigt aufgrund seiner geringeren Größe mehr Effizienz und Genauigkeit bei der Ausführung seiner Funktion. Dies ist der Unterschied zwischen T4- und T7-Ligase.

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