Mahalagang Pagkakaiba – DNA Ligase kumpara sa DNA Polymerase
Ang DNA ligase at DNA polymerase ay mahalagang mga enzyme na kasangkot sa DNA replication at DNA repair mechanism ng mga organismo. Ang DNA ligase ay responsable para sa pagsali sa mga fragment ng DNA sa pamamagitan ng pag-catalyze sa pagbuo ng mga phosphodiester bond sa pagitan ng mga nucleotide. Ang DNA polymerase ay responsable para sa synthesis ng DNA mula sa mga bloke ng gusali nito (nucleotides) gamit ang template na DNA. Ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng DNA ligase at DNA polymerase.
Ano ang DNA Ligase?
Ang
DNA ligase ay isang enzyme na nagpapagana sa pagbuo ng phosphodiester bond sa pagitan ng 3’ – OH at 5’- PO4 na grupo ng mga nucleotides at pinapadali ang pagsasama ng mga fragment ng DNA. Kilala rin ito bilang molecular stitcher. Ang kakayahang ito ay nagbibigay-daan sa pagpuno sa mga gaps o mga nicks ng DNA at pagsali sa mga fragment ng Okazaki na nabuo sa panahon ng pagtitiklop ng DNA. Ang DNA ligases ay lubos na kapaki-pakinabang sa recombinant na teknolohiya ng DNA para sa paggawa ng mga recombinant na molekula ng DNA. Ang DNA ligase ay sumasali sa DNA ng interes sa vector DNA. Samakatuwid, ito ay isang mahalagang enzyme para sa mga organismo.
Ang
DNA ligase enzyme ay nakasalalay sa isang cofactor at Mg2+ ions para sa paggana nito. Mayroong dalawang cofactor na tumutulong sa DNA ligases. Ang NAD+ ay gumaganap bilang cofactor para sa bacterial DNA ligases habang ang ATP ay kadalasang gumaganap bilang cofactor virus at eukaryotic DNA ligases. Nakumpleto ang pagkilos ng eukaryotic DNA ligase sa pamamagitan ng tatlong pangunahing hakbang.
Hakbang 01. Inaatake ng DNA ligase ang ATP molecule at naglalabas ng pyrophosphate (dalawang phosphate group) at AMP, at bumubuo ng ligase-adenylate intermediate sa pamamagitan ng covalently binding na may resultang AMP.
Hakbang 02: Ang nabuong enzyme na AMP intermediate ay naglilipat ng AMP sa 5' phosphate ng nick at bumubuo ng DNA – adenylate (inaatake ng 5′-phosphate oxygen ng DNA strand ang phosphorus ng ligase-adenylate intermediate).
Hakbang 03: Pina-catalyze ng DNA ligase ang pag-atake ng 3′-OH ng nick sa DNA-adenylate upang sumali sa polynucleotides at pinalaya ang AMP.
Ang DNA ligases ay karaniwang nakahiwalay sa T4 bacteriophage at malawakang ginagamit sa recombinant DNA technology.
Figure 01: DNA ligase sa nick repair
Ano ang DNA Polymerase?
Ang DNA polymerase ay isang ubiquitous enzyme na nasa lahat ng organismo na kasangkot sa DNA synthesis at genome replication. Ang genetic na impormasyon ay dumadaan mula sa magulang hanggang sa mga supling sa tulong ng DNA polymerases. Pinapagana nito ang synthesis ng bagong DNA na komplementaryo para sa umiiral na DNA. Ang DNA polymerase ay nagdaragdag ng mga nucleotide (mga bloke ng gusali ng mga nucleic acid) sa 3' OH na pangkat ng primer sequence at nagpatuloy sa pagbuo ng strand sa 5' na direksyon. Karamihan sa mga DNA polymerase ay may 5' hanggang 3' polymerase activity at 3' hanggang 5' exonuclease activity para sa proofreading.
Ang Prokaryotic DNA polymerases ay inilalarawan sa ilalim ng limang pangunahing grupo. Ang mga eukaryote ay naglalaman ng hindi bababa sa 16 na magkakaibang DNA polymerases. Ang lahat ng DNA polymerases na ito ay pinagsama-sama sa pitong pamilya na ang A, B, C, D, X, Y, at RT (Reverse transcriptase).
Figure 02: DNA polymerase driven DNA replication
Ano ang pagkakaiba ng DNA Ligase at DNA Polymerase?
DNA Ligase vs DNA Polymerase |
|
| Ang DNA ligase ay isang enzyme na nagpapagana sa pagbuo ng mga phosphodiester bond sa pagitan ng mga nucleotide at nag-uugnay sa mga fragment ng DNA nang magkasama. | Ang DNA polymerase ay isang enzyme na nagpapagana ng synthesis ng DNA gamit ang mga nucleotide. |
| Tungkulin sa Pagtitiklop ng DNA | |
| Ang DNA ligase ay isang karagdagang enzyme sa DNA replication na sumasali sa mga fragment ng Okazaki. | Ang DNA polymerase ay ang pangunahing enzyme sa DNA replication. |
| Mga Kinakailangan | |
| Depende ito sa Mg2+ ions at ATP/NAD+ cofactors | Depende ito sa isang template, nucleotides, primers at Mg2+. |
| Function | |
| Ang DNA ligase ay mahalaga para sa DNA recombination, DNA repair at DNA replication. | Ang DNA polymerase ay mahalaga para sa DNA replication, DNA repair at DNA recombination technology. |
Buod – DNA Ligase vs DNA Polymerase
Ang DNA ligase ay isang mahalagang enzyme na kailangan para sa pagsali sa mga fragment ng DNA ng mga phosphodiester bond. Ang DNA polymerase ay ang pangunahing enzyme na mahalaga para sa bagong synthesis ng DNA. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng DNA ligase at DNA polymerase ay ang kanilang pag-andar. Gayunpaman, ang parehong mga enzyme ay mahalaga para sa pag-aayos ng DNA, pagtitiklop ng DNA at recombinant na teknolohiya ng DNA.
