Unterschied Zwischen DNA-Polymerase 1 2 Und 3

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

Hauptunterschied - DNA-Polymerase 1 vs 2 vs 3

Die DNA-Polymerase ist eine spezielle Gruppe von Enzymen, die an der DNA-Replikation lebender Organismen beteiligt sind. Aufgrund des Vorhandenseins dieses Enzyms werden genetische Informationen von einer Generation zur nächsten Generation weitergegeben. Es gibt verschiedene Formen von DNA-Polymeraseenzymen in Eukaryoten und Prokaryoten. Die DNA-Polymerase 1, 2 und 3 kommen nur in prokaryotischen Organismen vor und spielen bei der DNA-Replikation eine unterschiedliche Rolle. Der Hauptunterschied zwischen der DNA-Polymerase 1 2 und 3 beruht hauptsächlich auf der Hauptfunktion jedes Enzyms. DNA-Polymerase 3 ist das Hauptenzym, das die DNA-Synthese katalysiert, während DNA-Polymerase 1 und 2 an der DNA-Reparatur und dem Korrekturlesen beteiligt sind.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist DNA-Polymerase

3. Was ist DNA-Polymerase 1

4. Was ist DNA-Polymerase 2

5. Was ist DNA-Polymerase 3

6. Nebeneinander-Vergleich - DNA-Polymerase 1 vs 2 vs 3

7. Zusammenfassung

Was ist DNA-Polymerase?

DNA-Duplikation ist ein Muss, um genetische Informationen vom Elternteil an die Nachkommen weiterzugeben. Dies wird durch ein spezielles Enzym namens DNA-Polymerase erleichtert. DNA-Polymerase kann als allgegenwärtiges Enzym definiert werden, das die Synthese von DNA katalysiert, die zur vorhandenen DNA in lebenden Zellen komplementär ist. Es wurde erstmals 1955 von Arthur Kornberg in E. coli entdeckt. Die Replikation und Aufrechterhaltung der DNA wird hauptsächlich durch DNA-Polymerasen in der Zelle gesteuert. Die Entdeckung von DNA-Polymerasen half vielen molekularbiologischen Techniken. Es ist das Enzym, das erforderlich ist, um neue DNA-Stränge, die der ursprünglichen DNA der Organismen ähnlich sind, aus Nukleotiden während vieler molekularbiologischer Techniken zu synthetisieren, einschließlich PCR, Genklonierung, Gensequenzierung, Krankheitsdiagnose, Gentherapie, Polymorphismusanalyse usw.

DNA-Polymerasen existieren in mehreren Formen, die sich von Form und Größe unterscheiden. Sie gehören mehreren Familien an: A, B, C, D, X, Y und RT. Prokaryontische DNA-Polymerasen werden in fünf verschiedene Kategorien eingeteilt, nämlich DNA-Polymerase 1, DNA-Polymerase 2, DNA-Polymerase 3, DNA-Polymerase 4 und DNA-Polymerase 5. Eukaryontische Organismen haben ungefähr fünfzehn verschiedene DNA-Polymerasen, nämlich Polymerase β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ und ν.

Abbildung 01: DNA-Polymerase

Wenn neue DNA durch DNA-Polymerase synthetisiert wird, beginnt sie am 3'-Ende und lenkt die Synthese zum 5'-Ende, indem jeweils Nukleotide hinzugefügt werden, die zur Matrizen-DNA komplementär sind. Die DNA-Polymerase benötigt eine bereits vorhandene 3'-OH-Gruppe, um die Kettensynthese zu initiieren, und wird durch das kleine DNA- oder RNA-Fragment namens Primer erleichtert. Die DNA-Polymerase liest die Matrizen-DNA und bewegt sich vom 3'-Ende zum 5'-Ende, wodurch ein neuer 5'-3'-DNA-Strang entsteht.

Was ist DNA-Polymerase 1?

DNA-Polymerase 1 (Pol 1) ist ein in Prokaryoten gefundenes Enzym, das bei der bakteriellen DNA-Replikation hilft. Es ist die erste Art von DNA-Polymerase, die 1956 von Arthur Kornberg entdeckt wurde. Dieses Enzym ist in allen prokaryotischen Organismen vorhanden. Pol 1 wird vom Gen polA codiert und besteht aus 928 Aminosäuren. Es hat eine 5'- bis 3'-Exonukleaseaktivität; Daher ist es eher als DNA-reparierendes Enzym als als DNA-replizierendes Enzym beliebt. Es hat auch die Fähigkeit, mehrere Polymerisationen vor der Freisetzung der Matrizen-DNA zu katalysieren und Okazaki-Fragmente durch Füllen neuer DNA und Entfernen von RNA-Primern miteinander zu verbinden.

Aus E Coli isoliertes Pol 1 wurde ausgiebig in molekularen Anwendungen verwendet. Sobald jedoch Taq Polymerase entdeckt wurde, ersetzte sie das E Coli Pol 1 in der PCR-Technologie. Taq-Polymerase ist eine Art thermostabile DNA-Polymerase, die zu Pol 1 gehört.

Abbildung 02: DNA-Polymerase 1

Was ist DNA-Polymerase 2?

DNA-Polymerase 2 (Pol 2) ist ein prokaryotisches Enzym, das die DNA-Replikation katalysiert. Es gehört zur Polymerase B-Familie und wird vom Gen polB kodiert. Es wurde erstmals 1970 von Thomas Kornberg aus E Coli entdeckt. Pol 2 ist ein globuläres Protein, das aus 783 Aminosäuren besteht. Es hat sowohl 3'- bis 5'-Exonukleaseaktivität als auch 5'- bis 3'-Polymeraseaktivität. Es interagiert mit DNA-Polymerase-3-Enzymen, um die Genauigkeit und Prozessivität der DNA-Replikation aufrechtzuerhalten. Pol 2 hat auch die Fähigkeit, die neu synthetisierte DNA auf Genauigkeit zu korrigieren.

Abbildung 03: DNA-Polymerase 2

Was ist DNA-Polymerase 3?

DNA-Polymerase 3 (Pol 3) ist das Hauptenzym, das die DNA-Replikation in Prokaryoten katalysiert. Es gehört zur Polymerase der Familie C und wird vom Gen polC kodiert. Es wurde 1970 von Thomas Kornberg entdeckt. Pol 3 ist ein Bestandteil der Replikationsgabel und kann dem neu polymerisierenden DNA-Strang 1000 Nukleotide pro Sekunde hinzufügen.

Pol 3 ist ein Holoenzym, das aus zehn verschiedenen Proteinen besteht und drei funktionelle Moleküle aufweist, nämlich α, ε und θ. Drei funktionelle Moleküle von Pol 3 sind separat für drei Wirkungen des Enzyms verantwortlich. Die α-Untereinheit verwaltet die Polymerisation von DNA, während die ε die Exonuklease-Korrekturleseaktivität des pol 3 -Enzyms verwaltet. Die θ-Untereinheit hilft der ε-Untereinheit beim Korrekturlesen.

Abbildung 04: Untereinheiten der DNA-Polymerase 3

Was ist der Unterschied zwischen DNA-Polymerase 1 und 2 und 3?

Diff Artikel Mitte vor Tabelle

DNA-Polymerase 1 gegen 2 gegen 3
Polymerase 1	Polymerase 1 besteht aus 928 Aminosäuren.
Polymerase 2	Polymerase 2 besteht aus 783 Aminosäuren.
Polymerase 3	Polymerase 3 ist ein Holoenzym, das aus zehn Proteinen besteht, die in drei funktionellen Untereinheiten angeordnet sind.
Familie
Polymerase 1	Polymerase 1 gehört zur Polymerasefamilie A.
Polymerase 2	Polymerase 2 gehört zur Polymerasefamilie B.
Polymerase 3	Polymerase 3 gehört zur Polymerasefamilie C.
Hauptfunktion
Polymerase 1	Dies ist für die DNA-Reparatur und die Entfernung von RNA-Primern verantwortlich.
Polymerase 2	Dies ist verantwortlich für das Korrekturlesen, die Wiedergabetreue und die Prozessivität neu gebildeter DNA
Polymerase 3	Dies ist für die DNA-Polymerisation verantwortlich

Zusammenfassung - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3

DNA-Polymerase ist eine wichtige Enzymklasse, die in allen lebenden Organismen vorkommt. Die Hauptfunktion der DNA-Polymerase ist die DNA-Replikation. Es ist in der Lage, Nukleotide zusammenzusetzen und neue komplementäre DNA für vorhandene DNA zu synthetisieren. Dieses Enzym existiert in verschiedenen Formen, die sich von Form und Größe unterscheiden. Die DNA-Polymerasen 1, 2 und 3 sind prokaryotische DNA-Polymerasen, die an der DNA-Replikation beteiligt sind. Pol 1 katalysiert die Reparatur von DNA-Schäden. Pol 2 katalysiert die Genauigkeit und Prozessivität der DNA-Replikation. Pol 3 katalysiert die 5'- bis 3'-DNA-Polymerisation.