Peamine erinevus T4 DNA ligaasi ja E. coli DNA ligaasi vahel on see, et T4 DNA ligaas on ensüüm, mis eraldatakse bakteriofaagist T4, samas kui E. coli DNA ligaas on ensüüm, mis eraldatakse bakterist E. coli.
DNA ligaas on spetsiifilist tüüpi ensüüm, mis hõlbustab DNA ahelate ühendamist fosfodiestersideme moodustumise kaudu. See mängib olulist rolli elusorganismide DNA üheahelaliste ja kaheahelaliste katkestuste parandamisel. Lisaks kasutatakse DNA ligaasi nii DNA parandamisel kui ka DNA replikatsioonil. Lisaks ül altoodud kasutusaladele kasutatakse DNA ligaasi laialdaselt ka molekulaarbioloogia katsetes, näiteks rekombinantse DNA tehnoloogias. T4 DNA ligaas ja E. coli DNA ligaas on kahte tüüpi DNA ligaasi ensüüme.
Mis on T4 DNA ligaas?
T4 ligaas on DNA-d ühendav ensüüm, mis eraldatakse bakteriofaagist T4. T4 bakteriofaag on viirus, mis nakatab Escherichia coli't. T4 ligaasi ensüüm on molekulaarbioloogilistes laboriuuringutes kõige sagedamini kasutatav DNA ligaas. Tavaliselt katalüüsib T4 ligaas kahe kohesiivse või tömbi otsaga kaheahelalise DNA ahela liitumist külgnevate nukleotiidide 5' fosfaat- ja 3' hüdroksüülrühmade vahel. Samuti võib see katalüüsida RNA liitumist kas DNA või RNA ahelaga dupleksmolekulis. Kuid see ensüüm ei liitu üheahelaliste nukleiinhapetega. Lisaks võib see ligeerida ka tömbi otsaga DNA-d palju tõhusam alt kui E. coli DNA ligaas.
Joonis 01: T4 DNA ligaas
See ensüüm vajab kofaktorina ATP-d. Mõned geenitehnoloogia uurimiskatsed on juba tootnud aktiivsemaid DNA ligaasi ensüüme kui metsiktüüpi T4 DNA ligaas. Ühes lähenemisviisis lõid nad fusioonensüümi molekuli, kombineerides T4 DNA ligaasi kas p50 või NF-kB molekuliga. See uus T4 ligaasi ensüüm oli kloonimise eesmärgil tömbi otsaga ligeerimisel 160% aktiivsem kui metsiktüüpi T4 DNA ligaas. Lisaks on T4 DNA ligaasi optimaalne temperatuur ligeerimisreaktsiooni täpsemaks katalüüsimiseks 16 °C.
Mis on E Coli DNA ligaas?
E. coli DNA ligaas on ensüüm, mis eraldatakse E. coli bakteritest. E. coli DNA ligaasi valmistamise eest vastutav geen on lig geen. E. coli DNA, ligaas ja enamik prokarüootide DNA ligaase kasutavad fosfodiestersideme loomiseks NAD-i (nikotiinamiidadeniindinukleotiid) poolt kogutavat energiat.
Joonis 02: E. Coli DNA ligaas
E. coli DNA ligaas on ligeerimisensüüm, mis võib ühendada DNA fragmente, katalüüsides fosfodiestersidemete moodustumist kaheahelaliste DNA fragmentide vahel, mis sisaldavad 5' fosfaatotsa ja 3' hüdroksüüli otsa. Lisaks ei ligeeri see tömbi otsaga DNA-d, välja arvatud eritingimustel, näiteks polüetüleenglükooliga molekulaarsel tõrjumisel. Samuti ei saa see RNA-d DNA-ga tõhus alt ühendada. Lisaks saab E. coli DNA ligaasi aktiivsust suurendada õiges kontsentratsioonis DNA polümeraasi 1 olemasoluga. Kui aga DNA polümeraas 1 ensüümi kontsentratsioon on kõrgem, mõjutab see ebasoods alt E. coli DNA ligaasi aktiivsust.
Millised on T4 DNA ligaasi ja E Coli DNA ligaasi sarnasused?
- T4 DNA ligaas ja E-coli DNA ligaas on kahte tüüpi DNA ligaasi ensüüme.
- Mõlemad on aminohapetest koosnevad valgud.
- Need ensüümid katalüüsivad fosfodiestersideme teket dupleks-DNA kõrvuti asetsevate 5' fosfaadi ja 3' hüdroksüülotsade vahel.
- Neid kasutatakse laialdaselt molekulaarbioloogilistes katsetes, näiteks rekombinantse DNA tehnoloogias.
Mis vahe on T4 DNA ligaasil ja E Coli DNA ligaasil?
T4 DNA ligaas on ensüüm, mis eraldatakse bakteriofaagist T4, samas kui E. coli DNA ligaas on ensüüm, mis eraldatakse E. coli bakteritest. Seega on see peamine erinevus T4 DNA ligaasi ja E. coli DNA ligaasi vahel. Lisaks on T4 DNA ligaasi energiaallikaks ATP. Teisest küljest on E. coli DNA ligaasi energiaallikas NAD.
Allpool olev infograafik esitab erinevused T4 DNA ligaasi ja E coli DNA ligaasi vahel tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – T4 DNA ligaas vs E Coli DNA ligaas
T4 DNA ligaas ja E. coli DNA ligaas on kaks ensüümi, mis katalüüsivad dupleks-DNA kõrvuti asetsevate 5' fosfaadi ja 3' hüdroksüülotsade vahel fosfodiestersideme teket. T4 ligaas on ensüüm, mis eraldatakse bakteriofaagist T4, samas kui E. coli DNA ligaas on ensüüm, mis eraldatakse E. coli bakteritest. Niisiis, see on peamine erinevus T4 DNA ligaasi ja E coli DNA ligaasi vahel.
