Unterschied Zwischen Taq-Polymerase Und DNA-Polymerase

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

Hauptunterschied - Taq Polymerase vs DNA Polymerase

DNA-Polymerase ist ein Enzym, das aus seinen Bausteinen (Nukleotiden) neue DNA erzeugt. In Prokaryoten und Eukaryoten finden sich verschiedene Arten von DNA-Polymerasen. Aufgrund des Vorhandenseins dieser speziellen Enzyme ist eine DNA-Duplikation möglich, und genetische Informationen werden durch die Wirkung von DNA-Polymerasen an die Nachkommen weitergegeben. Taq-Polymerase ist eine spezielle Art von DNA-Polymerase, die thermostabil ist und in der PCR weit verbreitet ist. Taq-Polymerase wird in thermophilen Bakterien gefunden und in In-vitro-DNA-Replikation gereinigt. Der Hauptunterschied zwischen Taq-Polymerase und DNA-Polymerase besteht darin, dass Taq-Polymerase hohen Temperaturen standhalten kann, ohne sie zu denaturieren, während andere DNA-Polymerasen bei hohen Temperaturen denaturieren (bei proteinabbauenden Temperaturen).

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was ist Taq-Polymerase

? 3. Was ist DNA-Polymerase?

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

5. Zusammenfassung

Was ist Taq Polymerase?

Taq-Polymerase (Taq-DNA-Polymerase) ist ein Enzym, das zur Synthese von DNA in vitro mittels PCR-Technik verwendet wird. Es wird von dem thermophilen Bakterium Thermus aquaticus produziert, das in heißen Quellen und thermischen Quellen lebt. Taq-Polymerase ist ein thermostabiles Enzym, das sich bei hohen Temperaturen nicht abbaut. Die Taq-Polymerase wurde zum ersten Mal gereinigt und in Chien et al. Die PCR-Technik wird mit Hilfe der Taq-Polymerase durchgeführt, da sie hohe Temperaturen und Temperaturschwankungen während der PCR tolerieren kann. Taq-Polymerase katalysiert die DNA-Synthese, wenn Primer, Nukleotide und die einzelsträngige Matrizen-DNA vorhanden sind. Das Enzym besteht aus einem einzelnen Polypeptid mit einem Molekulargewicht von ungefähr 94 kDa. Die Taq-Polymerase zeigt ihre optimale Aktivität bei 80 ° C und einem pH-Bereich von 7 bis 8 in Gegenwart von Magnesiumionen. Es hat sowohl Polymerase- als auch Exonukleaseaktivität. Das Enzym besteht aus einer einzelnen Polypeptidkette und das Gen für die Taq-Polymerase enthält einen hohen G- und C-Gehalt (67,9%).

Die thermostabile Taq-Polymerase ermöglicht die Durchführung einer PCR bei hohen Temperaturen, wodurch die Spezifität der Primer erhöht und die Produktion unerwünschter PCR-Produkte (Primerdimere) verringert wird. Die Taq-Polymerase eliminiert auch die Notwendigkeit, der PCR-Reaktion nach jedem PCR-Reaktionszyklus neue Enzyme hinzuzufügen, da sie hohen Temperaturen standhalten kann. Die Entdeckung der Taq-Polymerase ermöglichte die Durchführung der PCR in einem einzigen geschlossenen Röhrchen in einer relativ einfachen Maschine. Aufgrund dieser Eigenschaften der Taq-Polymerase wird die PCR zu einer beliebten routinemäßig durchgeführten Labortechnik in vielen molekularbiologischen Analysen zur DNA-Analyse.

Taq-Polymerase wird häufig in molekularbiologischen Techniken verwendet, und es besteht ein Bedarf an Taq-Polymerase-Produktion in großem Maßstab. Daher wurde unter Verwendung der rekombinanten DNA-Technologie und der Klonierung von Genen das Gen, das die Taq-DNA-Polymerase codierte, in Escherichia coli kloniert und exprimiert. Dies hat die Produktion von rekombinanter Taq-Polymerase erheblich erleichtert und den Preis dieses Enzyms für eine angemessene Verwendung gesenkt.

Abbildung 1: Taq-Polymerase

Was ist DNA-Polymerase?

DNA-Polymerase ist ein Enzym, das die Synthese von DNA aus Nukleotiden katalysiert. Es ist das genaueste Enzym, das für die Vervielfältigung von Genomen und die Weitergabe genetischer Informationen an Nachkommen verantwortlich ist. Während der Zellteilung dupliziert die DNA-Polymerase ihre gesamte DNA und übergibt eine Kopie an jede Tochterzelle. 1955 wurde Arthur Kornberg in E Coli als DNA-Polymerase entdeckt. Die Funktion der DNA-Polymerase hängt von mehreren Anforderungen ab; Matrizen-DNA, Mg ^{+ 2-} Ionen, alle vier Arten von Desoxynukleotiden (dATP, dTTP, dCTP und d GTP) und eine kurze Sequenz von RNA (Primer). Die Synthese der DNA erfolgt in Richtung 5 bis 3 'durch DNA-Polymerase.

DNA-Polymerasen können in sieben verschiedene Familien eingeteilt werden: A, B, C, D, X, Y und RT (Reverse Transkriptase). Retroviren kodieren für RT; eine ungewöhnliche DNA-Polymerase, die eine RNA-Matrize für die DNA-Synthese benötigt. Es gibt fünf verschiedene Arten von DNA-Polymerasen, die in Prokaryoten für unterschiedliche Rollen bei der DNA-Replikation gefunden werden. Die DNA-Polymerase 3 ist für die Polymerisation des neuen DNA-Strangs verantwortlich. Die DNA-Polymerase 1 ist für die Reparatur und das Patchen der DNA verantwortlich. Die DNA-Polymerasen 2, 4 und 5 sind für die Reparatur und das Korrekturlesen von DNA verantwortlich. In Eukaryoten gibt es 15 verschiedene Arten von DNA-Polymerasen. Dazu gehören fünf große Familien.

2: DNA-Polymerase

DNA-Polymerasen werden bei der Klonierung von Genen, der PCR, der DNA-Sequenzierung, dem SNP-Nachweis, der molekularen Diagnostik usw. verwendet. Die Taq-Polymerase ist eine Art von DNA-Polymerase, die hohe Temperaturen tolerieren kann und ohne Abbau für die DNA-Synthese verfügbar ist.

Was ist der Unterschied zwischen Taq Polymerase und DNA Polymerase?

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Taq Polymerase vs DNA Polymerase
Taq DNA Polymerase ist ein Enzym, das DNA erzeugt. Es ist ein thermostabiles Enzym, das in Thermophilen vorkommt	DNA-Polymerase ist ein Enzym, das die DNA-Replikation erleichtert und sowohl in prokaryotischen als auch in eukaryotischen Organismen vorkommt.
Abbau bei hohen Temperaturen
Taq-Polymerase ist bei hohen Temperaturen aktiv.	DNA-Polymerasen werden bei Proteindenaturierung bei hohen Temperaturen abgebaut.
Verwenden
Dies ist in der PCR weit verbreitet	Die Taq-Polymerase ersetzte die DNA-Polymerase aus den ursprünglich in der PCR verwendeten Coli.

Zusammenfassung - Taq Polymerase vs DNA Polymerase

DNA-Polymerasen sind die Enzyme, die DNA aus Desoxynukleotiden (Bausteinen der DNA) synthetisieren, wenn das Template und die Primer verfügbar sind. DNA-Polymerasen sind erforderlich, um die DNA der Zellen zu duplizieren und während der Zellteilung in identische Tochterzellen überzugehen. DNA-Polymerasen fügen dem 3'-Ende des Primers neue Nukleotide hinzu und verlängern die neue DNA-Strangsynthese in 5'- bis 3'-Richtung. Die Taq-DNA-Polymerase gehört zu einem DNA-Polymeraseenzym, das bei der PCR-Methode (Polymerase Chain Reaction) zur DNA-Amplifikation sehr nützlich ist. Die E. coli-DNA-Polymerase 1 wurde früher für die PCR verwendet, aber die kommerzielle Taq-Polymerase ersetzte sie aufgrund ihrer hohen Spezifität der Primerbindung bei erhöhten Temperaturen und der Erzeugung einer höheren Ausbeute des gewünschten Produkts mit weniger unspezifischem Amplifikationsprodukt. Dies ist der Unterschied zwischen Taq-Polymerase und DNA-Polymerase.