Põhiline erinevus Klenowi ja T4 DNA polümeraasi vahel on see, et Klenowi fragment on E. coli DNA polümeraasi 1 suur fragment, samas kui T4 DNA polümeraas on bakteriofaagi T4 DNA polümeraas 1.
DNA polümeraasid on ensüümid, mis katalüüsivad DNA moodustumist, lisades desoksüribonukleotiide juba olemasoleva praimeri 3'-OH otsa. DNA polümeraase on erinevat tüüpi. Enamik molekulaarbioloogias kasutatavaid DNA polümeraase on prokarüootsed DNA polümeraasid. Klenowi fragment ja T4 DNA polümeraas on kahte tüüpi DNA polümeraase, millel on prokarüootne päritolu. Klenowi fragment on suur fragment, mis tekib E.coli DNA polümeraas 1 kaheks fragmendiks bakteriaalse proteaasi subtilisiini abil. T4 DNA polümeraas on bakteriofaagi T4 DNA polümeraas 1. Nii Klenowi kui ka T4 DNA polümeraasil on 5′→3′ polümeraas ja 3′→5′ eksonukleaasi aktiivsus. Neil mõlemal puudub 5′→3′ eksonukleaasi aktiivsus, mistõttu need sobivad paljudeks rakendusteks molekulaarbioloogias.
Mis on Klenow?
Klenow fragment on DNA polümeraas, mis on kasulik molekulaarbioloogias. Kui E. coli DNA polümeraas 1 läbib proteolüütilise lõhustamise bakteriaalse proteaasi, subtilisiiniga, tekib kaks fragmenti: üks on suur fragment ja teine on väike fragment. Klenowi fragment on suur fragment, mille suurus on 68 kDa. Klenowi fragmendil on DNA Pol I 5'→3' polümeraasi ja 3'→5' eksonukleaasi (korrektuuri) aktiivsus. Klenowi fragmendi 3'→5' eksonukleaasi aktiivsus hõlbustab polümerisatsiooni edenedes valesti lisatud aluste eemaldamist. Klenowi fragment ei sisalda 5′→3′ eksonukleaasi aktiivsust, mida näitab täispikk või terve E.coli DNA polümeraas 1. See on kasulik, kui on vaja ainult polümerisatsiooni aktiivsust. Klenowi fragmente kasutatakse 5' üleulatuvate osade täitmiseks, sondide sünteesiks, DNA sekveneerimiseks, kaheahelalise DNA sünteesiks, cDNA teise ahela sünteesiks ja kohtsuunatud mutageneesiks.
Joonis 01: Klenowi fragment
Teatud rakenduste korral muutub Klenowi fragmendi 3′→5′ eksonukleaasi aktiivsus samuti ebasoovitavaks. Seda saab eemaldada Klenowi fragmenti kodeerivasse geeni mutatsiooni sisseviimisega. Saadud Klenowi fragment on tuntud kui ekso-Klenow fragment. Seetõttu on ekso-Klenow fragmendil ainult E. coli polümeraasi 1 5′→3′ polümeraasi aktiivsus.
Mis on T4 DNA polümeraas?
T4 DNA polümeraas on DNA polümeraas, mis katalüüsib DNA sünteesi. See on valk, mida kodeerib Bacteriophage T4. Struktuurselt on T4 DNA polümeraas 898 aminohappejäägist koosnev valk (molekulmass 103,6 kDa). Sünteesi katalüüsimiseks on vaja malli ja praimerit.
Joonis 02: T4 DNA polümeraas
Sarnaselt Klenowi fragmendiga on T4 DNA polümeraasil nii 5'→3' polümeraasi kui ka 3'→5' eksonukleaasi aktiivsus. Veelgi enam, sellel puudub ka 5′→3′ eksonukleaasi aktiivsus. T4 DNA polümeraas on kasulik DNA fragmentide 5'-väljaulatuvate otste täitmisel. Seda kasutatakse sageli ka kaheahelalise DNA 5'- või 3'-otsa märgistamiseks. T4 DNA polümeraasi kasutatakse sageli nüri kloonimiseks. T4 DNA polümeraasi 3′→5′ eksonukleaasi (korrektuuri) aktiivsus on tugevam (rohkem kui 200 korda) kui Klenowi fragmendil. Kõige tähtsam on see, et T4 DNA polümeraasil on kõrge protsessiivsus (400 nukleotiidi sekundis).
Millised on Klenowi ja T4 DNA polümeraasi sarnasused?
- Klenow ja T4 DNA polümeraas on kaks prokarüootset polümeraasi.
- Mõlemal polümeraasil on 5′→3′ polümeraas ja 3′→5′ eksonukleaasi aktiivsus.
- Neil ei ole 5′→3′ eksonukleaasi aktiivsust.
- Mõlemad ensüümid vajavad DNA sünteesi katalüüsimiseks malli ja praimerit.
- Neid ensüüme saab kuumusega inaktiveerida temperatuuril 75 °C 0
Mis vahe on Klenowi ja T4 DNA polümeraasi vahel?
Põhiline erinevus Klenowi ja T4 DNA polümeraasi vahel on iga ensüümi päritolu. Klenowi fragment pärineb bakterist, samas kui T4 DNA polümeraas pärineb bakteriofaagist, mis on viirus. T4 DNA polümeraasil on kõrge protsessiivsus kui Klenowi fragmendil. Lisaks on T4 DNA polümeraasil tugev korrektuur kui Klenowi fragmendil. Seega on see veel üks erinevus Klenowi ja T4 DNA polümeraasi vahel.
Allpool toodud teabegraafikul on tabelina toodud rohkem erinevusi Klenowi ja T4 DNA polümeraasi vahel.
Kokkuvõte – Klenow vs T4 DNA polümeraas
Klenow fragment on E. coli DNA polümeraasi 1 suur fragment. Sellel on ainult 5′→3′ polümeraas ja 3′→5′ eksonukleaasi aktiivsus. Sellel puudub intaktse E. coli DNA pol 1 5′→3′ eksonukleaasi aktiivsus. Seetõttu on Klenowi fragment bakteriaalne polümeraas. Teisest küljest on T4 DNA polümeraas polümeraas, mida kodeerib bakteriofaag T4. Sarnaselt Klenowi fragmendiga sisaldab see nii 5'→3' polümeraasi kui ka 3'→5' eksonukleaasi aktiivsust ning sellel puudub 5'→3' eksonukleaasi aktiivsus. T4 DNA polümeraasil on aga kõrge protsessiivsus ja kõrge korrektuuraktiivsus kui Klenowi fragmendil. Niisiis, see on peamine erinevus Klenowi ja T4 DNA polümeraasi vahel.
