Unterschied Zwischen DNA-Ligase Und DNA-Polymerase

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

Hauptunterschied - DNA-Ligase gegen DNA-Polymerase

DNA-Ligase und DNA-Polymerase sind wichtige Enzyme, die an der DNA-Replikation und den DNA-Reparaturmechanismen von Organismen beteiligt sind. Die DNA-Ligase ist für die Verbindung von DNA-Fragmenten verantwortlich, indem sie die Bildung von Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleotiden katalysiert. Die DNA-Polymerase ist für die Synthese von DNA aus ihren Bausteinen (Nukleotiden) unter Verwendung von Template-DNA verantwortlich. Dies ist der Hauptunterschied zwischen DNA-Ligase und DNA-Polymerase.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist DNA-Ligase

? 3. Was ist DNA-Polymerase?

4. Vergleich nebeneinander - DNA-Ligase gegen DNA-Polymerase.

5. Zusammenfassung

Was ist DNA-Ligase?

DNA-Ligase ist ein Enzym, das die Bildung einer Phosphodiesterbindung zwischen 3'-OH- und 5'-PO ₄ -Nukleotidgruppen katalysiert und die Verbindung von DNA-Fragmenten erleichtert. Es ist auch als molekularer Hefter bekannt. Diese Fähigkeit ermöglicht es, die Lücken oder Kerben der DNA zu füllen und Okazaki-Fragmente zu verbinden, die während der DNA-Replikation gebildet wurden. DNA-Ligasen sind in der rekombinanten DNA-Technologie zur Herstellung der rekombinanten DNA-Moleküle sehr nützlich. DNA-Ligase verbindet interessierende DNA mit Vektor-DNA. Daher ist es ein wichtiges Enzym für Organismen.

Das DNA-Ligaseenzym hängt für seine Funktion von einem Cofaktor und Mg2 ⁺ -Ionen ab. Es gibt zwei Cofaktoren, die bei DNA-Ligasen helfen. NAD ⁺ fungiert als Cofaktor für bakterielle DNA-Ligasen, während ATP häufig als Cofaktorvirus und eukaryotische DNA-Ligasen fungiert. Die Wirkung der eukaryotischen DNA-Ligase erfolgt über drei Hauptschritte.

Schritt 01. DNA-Ligase greift das ATP-Molekül an und setzt Pyrophosphat (zwei Phosphatgruppen) und AMP frei und bildet ein Ligase-Adenylat-Zwischenprodukt, indem es kovalent an das resultierende AMP bindet.

Schritt 02: Das gebildete Enzym AMP-Intermediat überträgt AMP auf das 5'-Phosphat des Nick und bildet DNA-Adenylat (5'-Phosphatsauerstoff des DNA-Strangs greift den Phosphor des Ligase-Adenylat-Intermediats an).

Schritt 03: DNA-Ligase katalysiert den Angriff des 3'-OH des Nick auf DNA-Adenylat, um sich den Polynukleotiden anzuschließen und AMP freizusetzen.

DNA-Ligasen werden normalerweise aus T4-Bakteriophagen isoliert und in der rekombinanten DNA-Technologie ausgiebig verwendet.

Abbildung 01: DNA-Ligase bei der Nickreparatur

Was ist DNA-Polymerase?

DNA-Polymerase ist ein allgegenwärtiges Enzym, das in allen Organismen vorhanden ist, die an der DNA-Synthese und der Genomreplikation beteiligt sind. Genetische Informationen werden mit Hilfe von DNA-Polymerasen vom Elternteil an die Nachkommen weitergegeben. Es katalysiert die Synthese neuer DNA, die zur vorhandenen DNA komplementär ist. Die DNA-Polymerase fügt der 3'-OH-Gruppe der Primersequenz Nukleotide (Bausteine von Nukleinsäuren) hinzu und setzt die Strangbildung in 5'-Richtung fort. Die meisten DNA-Polymerasen haben eine 5'- bis 3'-Polymeraseaktivität und eine 3'- bis 5'-Exonukleaseaktivität zum Korrekturlesen.

Prokaryontische DNA-Polymerasen werden unter fünf Hauptgruppen beschrieben. Eukaryoten enthalten mindestens 16 verschiedene DNA-Polymerasen. Alle diese DNA-Polymerasen sind in sieben Familien eingeteilt, nämlich A, B, C, D, X, Y und RT (Reverse Transkriptase).

Abbildung 02: DNA-Polymerase-gesteuerte DNA-Replikation

Was ist der Unterschied zwischen DNA-Ligase und DNA-Polymerase?

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DNA-Ligase gegen DNA-Polymerase
DNA-Ligase ist ein Enzym, das die Bildung von Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleotiden katalysiert und DNA-Fragmente miteinander verbindet.	DNA-Polymerase ist ein Enzym, das die Synthese von DNA unter Verwendung von Nukleotiden katalysiert.
Rolle bei der DNA-Replikation
DNA-Ligase ist ein zusätzliches Enzym bei der DNA-Replikation, das Okazaki-Fragmente verbindet.	DNA-Polymerase ist das Hauptenzym bei der DNA-Replikation.
Bedarf
Es hängt von Mg 2+ -Ionen und ATP / NAD + -Cofaktoren ab	Es hängt von einem Template, Nukleotiden, Primern und Mg 2+ ab.
Funktionen
DNA-Ligase ist wichtig für die DNA-Rekombination, DNA-Reparatur und DNA-Replikation.	DNA-Polymerase ist wichtig für die DNA-Replikation, DNA-Reparatur und DNA-Rekombinationstechnologie.

Zusammenfassung - DNA-Ligase gegen DNA-Polymerase

DNA-Ligase ist ein wichtiges Enzym, das zum Verbinden von DNA-Fragmenten durch Phosphodiesterbindungen benötigt wird. DNA-Polymerase ist das Hauptenzym, das für die neue DNA-Synthese wichtig ist. Der Hauptunterschied zwischen DNA-Ligase und DNA-Polymerase ist ihre Funktion. Beide Enzyme sind jedoch für die DNA-Reparatur, die DNA-Replikation und die rekombinante DNA-Technologie essentiell.