Разница между ДНК-полимеразой 1 2 и 3

Ключевое отличие - ДНК-полимераза 1 против 2 против 3
 

ДНК-полимераза - это особая кладка ферментов, которые участвуют в репликации ДНК живых организмов. Генетическая информация передается из поколения в поколение благодаря присутствию этого фермента. У эукариот и прокариот существуют различные формы фермента ДНК-полимеразы. ДНК-полимеразы 1, 2 и 3 обнаружены только у прокариотических организмов, и они играют разные роли в репликации ДНК. Основное различие между ДНК-полимеразой 1 2 и 3 в основном зависит от основной функции каждого фермента. ДНК-полимераза 3 является основным ферментом, который катализирует синтез ДНК, в то время как ДНК-полимераза 1 и 2 участвуют в восстановлении и корректуре ДНК.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое ДНК-полимераза
3. Что такое ДНК-полимераза 1
4. Что такое ДНК-полимераза 2
5. Что такое ДНК-полимераза 3
6. Сравнение бок о бок - ДНК-полимераза 1 против 2 против 3
7. Резюме

Что такое ДНК-полимераза?

Дублирование ДНК является обязательным условием для передачи генетической информации от родителей к потомству. Этому способствует особый фермент, называемый ДНК-полимеразой. ДНК-полимераза может быть определена как повсеместный фермент, который катализирует синтез ДНК, комплементарной существующей ДНК в живых клетках. Впервые он был обнаружен в E coli Артуром Корнбергом в 1955 году. Репликация и поддержание ДНК в основном регулируются ДНК-полимеразами в клетке. Открытие ДНК-полимераз помогло многим методам молекулярной биологии. Это фермент, необходимый для синтеза новых цепей ДНК, сходных с исходной ДНК организмов, из нуклеотидов во время многих молекулярно-биологических методов, включая ПЦР, клонирование генов, секвенирование генов, диагностику заболеваний, генную терапию, анализ полиморфизма и т. Д..

ДНК-полимеразы существуют в нескольких формах, отличающихся от формы и размера. Они принадлежат нескольким семьям: A, B, C, D, X, Y и RT. Прокариотические ДНК-полимеразы сгруппированы в пять различных категорий, а именно: ДНК-полимераза 1, ДНК-полимераза 2, ДНК-полимераза 3, ДНК-полимераза 4 и ДНК-полимераза 5. Эукариотические организмы имеют приблизительно пятнадцать различных ДНК-полимераз, а именно полимераза β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ и ν.

Рисунок 01: ДНК-полимераза

При синтезе новой ДНК с помощью ДНК-полимеразы она начинается с 3'-конца и направляет синтез к 5'-концу, добавляя нуклеотиды за один раз, комплементарные матричной ДНК. ДНК-полимераза нуждается в существующей 3 'ОН-группе, чтобы инициировать синтез цепи, и этому способствует небольшой фрагмент ДНК или РНК, называемый праймером. ДНК-полимераза считывает матрицу ДНК и перемещается с 3 'конца на 5' конец, образуя новую 5'-3 'цепь ДНК.

Что такое ДНК-полимераза 1?

ДНК-полимераза 1 (Pol 1) - это фермент, обнаруженный у прокариот, который помогает в репликации бактериальной ДНК. Это первый тип ДНК-полимеразы, открытый Артуром Корнбергом в 1956 году. Этот фермент присутствует во всех прокариотических организмах. Pol 1 кодируется геном Pola и состоит из 928 аминокислот. Он имеет экзонуклеазную активность от 5 до 3; таким образом, он популярен как фермент, восстанавливающий ДНК, а не как фермент, реплицирующий ДНК. Он также обладает способностью катализировать множественную полимеризацию перед высвобождением матричной ДНК и соединением фрагментов Окадзаки, заполняя новую ДНК и удаляя РНК-праймеры..

Pol 1 выделен из E Coli широко использовался в молекулярных приложениях. Однако, как только была обнаружена Taq-полимераза, она заменила E Coli Pol 1 в технологии ПЦР. Taq-полимераза является разновидностью термостабильной ДНК-полимеразы, принадлежащей Pol 1.

Рисунок 02: ДНК-полимераза 1

Что такое ДНК-полимераза 2?

ДНК-полимераза 2 (Pol 2) является прокариотическим ферментом, который катализирует репликацию ДНК. Он принадлежит к семейству полимераз В и кодируется геном polB. Это было впервые обнаружено из E Coli Томас Корнберг в 1970 году. Pol 2 - глобулярный белок, состоящий из 783 аминокислот. Он имеет как 3 '5' экзонуклеазную активность, так и 5 '3' полимеразную активность. Он взаимодействует с ферментами ДНК-полимеразы 3 для поддержания точности и процессивности репликации ДНК. Pol 2 также обладает способностью корректировать вновь синтезированную ДНК для точности.

Рисунок 03: ДНК-полимераза 2

Что такое ДНК-полимераза 3?

ДНК-полимераза 3 (Pol 3) является основным ферментом, который катализирует репликацию ДНК у прокариот. Он принадлежит к семейству С-полимеразы и кодируется геном polC. Он был открыт Томасом Корнбергом в 1970 году. Pol 3 является компонентом репликационной вилки и может добавлять 1000 нуклеотидов в секунду к вновь полимеризованной цепи ДНК.

Pol 3 представляет собой голофермент, состоящий из десяти отдельных белков и имеющий три функциональные молекулы, а именно α, ε и θ. Три функциональные молекулы Pol 3 несут отдельную ответственность за три действия фермента. Субъединица α управляет полимеризацией ДНК, в то время как ε управляет проверяющей экзонуклеазой активностью фермента pol 3. Субъединица θ помогает субъединице ε для корректуры.

Рисунок 04: субъединицы ДНК-полимеразы 3

В чем разница между ДНК-полимеразой 1 и 2 и 3?

ДНК-полимераза 1 против 2 против 3
Полимераза 1	Полимераза 1 состоит из 928 аминокислот.
Полимераза 2	Полимераза 2 состоит из 783 аминокислот.
Полимераза 3	Полимераза 3 представляет собой голофермент, состоящий из десяти белков, сгруппированных в три функциональные субъединицы.
семья
Полимераза 1	Полимераза 1 относится к семейству полимераз А.
Полимераза 2	Полимераза 2 относится к семейству полимераз B.
Полимераза 3	Полимераза 3 относится к семейству полимераз C.
Основная функция
Полимераза 1	Это отвечает за восстановление ДНК и удаление праймеров РНК.
Полимераза 2	Это отвечает за корректуру, верность и процессивность вновь сформированной ДНК
Полимераза 3	Это ответственно за полимеризацию ДНК

Резюме - ДНК-полимераза 1 против 2 против 3

ДНК-полимераза является важным классом ферментов, присутствующим во всех живых организмах. Основной функцией ДНК-полимеразы является репликация ДНК. Он способен собирать нуклеотиды и синтезировать новую комплементарную ДНК для существующей ДНК. Этот фермент существует в разных формах, в зависимости от формы и размера. ДНК-полимеразы 1, 2 и 3 являются прокариотическими ДНК-полимеразами, участвующими в репликации ДНК. Pol 1 катализирует восстановление повреждений ДНК. Pol 2 катализирует верность и процессивность репликации ДНК. Pol 3 катализирует полимеризацию ДНК от 5 'до 3'.

Ссылка:
1. Леман, И.Р. «Открытие ДНК-полимеразы». Журнал биологической химии. N.p., 12 сентября 2003 г. Web. 06 марта 2017
2. Гарднер, Эндрю Ф. и Цви Кельман. «ДНК-полимеразы в биотехнологии». Frontiers. Границы, 13 ноября 2014 года. Веб. 06 марта 2017
3. Гарсия-Диас, Мигель и Катаржина Бебенек. «Множественные функции ДНК-полимераз». Критические обзоры в науках о растениях. Национальная медицинская библиотека США, март 2007 г. Интернет. 06 марта 2017

Изображение предоставлено:
1. «ДНК-полимераза» Di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) с помощью Commons Wikimedia
2. «Полимеразенные домены» (неизвестно) «Молекула месяца», март 2000 г. - Банк протеиновых данных (общественное достояние) через Commons Wikimedia
3. «Структура Pol2 (на основе 35KM)». Sbandeka - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia.
4. «ДНК-полимераза III (с субъединицами)» Алепополи - собственная работа (CC BY-SA 3.0) с помощью Commons Wikimedia