Peamine erinevus – T4 vs T7 DNA ligaas
DNA ligaas on oluline ensüüm, mida kasutatakse molekulaarbioloogia tehnikates. See toimib molekulaarse liimina nukleotiidide ühendamiseks, moodustades nukleotiidide vahel fosfodiestersidemeid. Fosfodiestersidemed moodustuvad suhkruosa 3' hüdroksüülotsa ja 5'-otsa fosfaatrühma vahel. DNA ligaas on oluline replikatsiooniprotsessis, et liituda mahajäänud ahela Okazaki fragmentidega ning DNA parandamise mehhanismide ja in vitro kloonimiskatsete ajal, et ühendada soovitud huvipakkuv geen vektori genoomiga. Molekulaarbioloogid kasutavad praegu kahte peamist DNA ligaasi: T4 ja T7 DNA ligaasid. T4 DNA ligaas on üks esimesi ensüüme, mis eraldati T4 bakteriofaagist. T7 DNA ligaas, mis on väiksem valk, on T7 bakteriofaagist eraldatud ensüüm. See on peamine erinevus T4 ja T7 DNA ligaaside vahel.
Mis on DNA ligaasi toime?
DNA ligeerimine toimub kolmeastmelise reaktsioonina. Esimene samm on nukleofiilne rünnak ATP alfa-fosfori vastu, tekitades kovalentse ensüümi-adenülaadi vaheühendi, milles AMP on seotud lüsiini terminaalse külgahela lämmastikuga. Teises etapis toimub 5'-fosfaadiga lõppenud DNA substraadi poolt nukleofiilne rünnak ensüüm-adenülaadi fosforile, vabastades lüsiini ja moodustades DNA-adenülaadi. Viimases etapis ründab DNA-adenülaati teise DNA ahela 3'-OH, vabastades AMP ja liitudes polünukleotiididega.
Mis on T4 DNA ligaas?
T4 ligaas oli esimene ligaas, mille Meselson, Weigle ja Kellenberger eraldasid ja tuvastasid, ning see oli esimene kommertsligaas, mida toodeti. T4 DNA ligaas on ATP-st sõltuv ensüüm, mis katalüüsib fosfodiestersideme moodustumist. See on 487 aminohappejäägiga üksik polüpeptiidahel, mille molekulmass on umbes 77 kDa. Selle aktiivsuse optimaalne pH on vahemikus 7,5–8.
Joonis 01: T4 DNA ligaas
T4 DNA ligaas, nagu selle nimi viitab, esineb bakteriofaagis T4 ja eraldati, kui faag tootis ensüümi E. coli nakatumisel. Ensüüm ligeerib kaheahelalisi tömpide otstega DNA duplekse ja seotavad fragmendid peaksid olema üksteise vahetus läheduses.
Mis on T7 DNA ligaas?
T7 ligaas on 41 kDa valk, mida toodab T7 bakteriofaag ja mis eraldatakse E. coli rakkude nakatamise teel. T7 ligaasi põhiülesanne on DNA duplekside ligeerimine fosfodiestersidemete kaudu ja lähedalasuvate DNA fragmentide ühendamine kloonimiskatsete ajal. T7 DNA ligaasi optimaalne pH on vahemikus 7,0–7,2. T7 ligaas on ATP-st sõltuv. T7 DNA ligaasid on samuti võimelised anniilima DNA ja RNA hübriide, põhjustades transkriptsiooni ajal ebanormaalseid konformatsioone; kuid seda nähtust uuritakse endiselt in vitro uuringutes.
Millised on T4 ja T7 DNA ligaasi sarnasused?
- T4 ja T7 DNA ligaas osalevad ligeerimisreaktsioonis, anniilides DNA duplekse läbi fosfodiestersideme moodustumise DNA fragmendi 3’ OH otsa ja 5’ fosfaatotsa vahel.
- Mõlemad ensüümid ligeerivad üksteise vahetus läheduses asuvaid tömbi otsaga DNA duplekse.
- Mõlemad ensüümid on ATP-st sõltuvad.
- Need ensüümid eraldatakse E. coli rakkude nakatamisel konkreetse bakteriofaagiga.
- Mõlema ensüümi rakendused hõlmavad järgmist:
- Molekulaarne kloonimine – huvipakkuva geeni ligeerimiseks vektoriga
- DNA parandamine – kaheahelaliste niššide parandamiseks
- In vitro DNA replikatsioon
- Ligaasi ahelreaktsioon
Mis vahe on T4 ja T7 DNA ligaasil?
T4 vs T7 DNA ligaas |
|
| T4 DNA ligaas Bakteriofaagist T4 eraldatud DNA ligaas, mis osaleb külgnevate DNA fragmentide ligeerimises fosfodiestersideme moodustumise kaudu. | T7 DNA ligaas Bakteriofaagist T7 eraldatud DNA ligaas, mis osaleb külgnevate DNA fragmentide ligeerimises fosfodiestersideme moodustumise kaudu. |
| Valgu suurus | |
| T4 DNA ligaasi suurus on 77 kDa – suurem võrreldes T7 DNA ligaasiga. | T7 DNA ligaasi suurus on 41 kDa. |
| Optimaalne pH | |
| pH vahemik, mis töötab T4 DNA ligaasiga, on 7,5–8,0. | pH vahemik, mis töötab T7 DNA ligaasiga, on 7,0–7,2. |
Kokkuvõte – T4 vs T7 DNA ligaas
DNA ligaasid on oluline ensüümide klass, mis on seotud huvipakkuvat geeni sisaldavate rekombinantsete DNA molekulide tootmisega molekulaarse kloonimisega. Ligeerimisreaktsioon on energiat kasutav reaktsioon ja käimas on uudsed uuringud täpsuse parandamiseks olemasolevate ligaaside moduleerimise kaudu. T4 ja T7 DNA ligaasid on kahte tüüpi olulised DNA ligaasi ensüümid, mida kasutatakse molekulaarbioloogilistes tehnikates. T7 DNA ligaas on samuti uuringute tulemus, mis põhines T4-ga nakatunud E. coli-st eraldatud primaarsel ligaasil. T7 on oma väiksema suuruse tõttu oma funktsiooni täitmisel tõhusam ja täpsem. See on erinevus T4 ja T7 ligaasi vahel.
Laadi alla T4 vs T7 DNA ligaasi PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkustele. Laadige PDF-versioon alla siit T4 ja T7 Ligase erinevus.
