ძირითადი განსხვავება - დნმ პოლიმერაზა 1 vs 2 vs 3
დნმ პოლიმერაზა არის ფერმენტების სპეციალური კლადი, რომლებიც მონაწილეობენ ცოცხალი ორგანიზმების დნმ-ის რეპლიკაციაში. გენეტიკური ინფორმაცია გადაეცემა ერთი თაობიდან მეორე თაობას ამ ფერმენტის არსებობის გამო. არსებობს დნმ პოლიმერაზას ფერმენტის სხვადასხვა ფორმა, რომელიც გვხვდება ევკარიოტებსა და პროკარიოტებში. დნმ პოლიმერაზა 1, 2 და 3 გვხვდება მხოლოდ პროკარიოტულ ორგანიზმებში და ისინი სხვადასხვა როლს ასრულებენ დნმ-ის რეპლიკაციაში. მთავარი განსხვავება დნმ პოლიმერაზას 1 2 და 3-ს შორის ძირითადად ეყრდნობა თითოეული ფერმენტის ძირითად ფუნქციას. დნმ პოლიმერაზა 3 არის მთავარი ფერმენტი, რომელიც ახდენს დნმ-ის სინთეზის კატალიზებას, ხოლო დნმ პოლიმერაზა 1 და 2 მონაწილეობს დნმ-ის შეკეთებასა და კორექტირებაში.
რა არის დნმ პოლიმერაზა?
დნმ-ის დუბლირება აუცილებელია გენეტიკური ინფორმაციის მშობლიდან შთამომავლობაზე გადასაცემად. ამას ხელს უწყობს სპეციალური ფერმენტი, რომელსაც დნმ-პოლიმერაზა ეწოდება. დნმ პოლიმერაზა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ყველგან გავრცელებული ფერმენტი, რომელიც კატალიზებს დნმ-ის სინთეზს, რომელიც ავსებს ცოცხალ უჯრედებში არსებული დნმ-ს. ის პირველად აღმოაჩინეს E coli-ში არტურ კორნბერგის მიერ 1955 წელს. დნმ-ის რეპლიკაცია და შენარჩუნება ძირითადად რეგულირდება უჯრედში არსებული დნმ პოლიმერაზებით. დნმ პოლიმერაზების აღმოჩენამ დაეხმარა მოლეკულური ბიოლოგიის ბევრ ტექნიკას. ეს არის ფერმენტი, რომელიც საჭიროა ნუკლეოტიდებიდან ორგანიზმების ორიგინალური დნმ-ის მსგავსი ახალი დნმ-ის ჯაჭვების სინთეზისთვის მრავალი მოლეკულური ბიოლოგიური ტექნიკის დროს, მათ შორის PCR, გენის კლონირება, გენის თანმიმდევრობა, დაავადების დიაგნოზი, გენური თერაპია, პოლიმორფიზმის ანალიზი და ა.შ.
დნმ პოლიმერაზები არსებობს მრავალი ფორმით, რომლებიც განსხვავდება ფორმისა და ზომისგან. ისინი მიეკუთვნებიან რამდენიმე ოჯახს: A, B, C, D, X, Y და RT. პროკარიოტული დნმ პოლიმერაზები დაჯგუფებულია ხუთ განსხვავებულ კატეგორიად, კერძოდ, დნმ პოლიმერაზა 1, დნმ პოლიმერაზა 2, დნმ პოლიმერაზა 3, დნმ პოლიმერაზა 4 და დნმ პოლიმერაზა 5.ევკარიოტულ ორგანიზმებს აქვთ დაახლოებით თხუთმეტი განსხვავებული დნმ პოლიმერაზა, კერძოდ პოლიმერაზა β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ და ν.
სურათი 01: დნმ პოლიმერაზა
ახალი დნმ-ის სინთეზირებისას დნმ-პოლიმერაზას მიერ, ის იწყება 3' ბოლოდან და მიმართავს სინთეზს მე-5' დასასრულისკენ, ნუკლეოტიდების დამატებით ერთდროულად შაბლონის დნმ-ის დამატებით. დნმ პოლიმერაზას სჭირდება წინასწარ არსებული 3' OH ჯგუფი ჯაჭვის სინთეზის დასაწყებად და მას ხელს უწყობს მცირე დნმ ან რნმ ფრაგმენტი, რომელსაც პრაიმერი ეწოდება. დნმ პოლიმერაზა კითხულობს შაბლონის დნმ-ს და გადადის 3' ბოლოდან 5' ბოლოში, ქმნის ახალ 5'-3' დნმ ჯაჭვს.
რა არის დნმ პოლიმერაზა 1?
დნმ პოლიმერაზა 1 (Pol 1) არის ფერმენტი, რომელიც გვხვდება პროკარიოტებში, რომელიც ხელს უწყობს ბაქტერიული დნმ-ის რეპლიკაციას.ეს არის პირველი ტიპის დნმ პოლიმერაზა, რომელიც აღმოაჩინა არტურ კორნბერგმა 1956 წელს. ეს ფერმენტი არის ყველა პროკარიოტულ ორგანიზმში. Pol 1 კოდირებულია გენით polA და შედგება 928 ამინომჟავისგან. მას აქვს 5-დან 3-მდე ეგზონუკლეაზური აქტივობა; ამრიგად, ის პოპულარულია, როგორც დნმ-ის აღმდგენი ფერმენტი, ვიდრე დნმ-ის რეპლიკაციური ფერმენტი. მას ასევე აქვს უნარი მოახდინოს მრავალი პოლიმერიზაციის კატალიზება შაბლონის დნმ-ის გათავისუფლებამდე და ოკაზაკის ფრაგმენტების ერთმანეთთან დაკავშირება ახალი დნმ-ის შევსებით და რნმ პრაიმერების ამოღებით.
E Coli-სგან იზოლირებული Pol 1 ფართოდ გამოიყენებოდა მოლეკულურ პროგრამებში. თუმცა, როგორც კი Taq Polymerase აღმოაჩინეს, მან შეცვალა E Coli Pol 1 PCR ტექნოლოგიაში. Taq პოლიმერაზა არის ერთგვარი თერმოსტაბილური დნმ პოლიმერაზა, რომელიც ეკუთვნის Pol 1-ს.
სურათი 02: დნმ პოლიმერაზა 1
რა არის დნმ პოლიმერაზა 2?
დნმ პოლიმერაზა 2 (Pol 2) არის პროკარიოტული ფერმენტი, რომელიც ახდენს დნმ-ის რეპლიკაციის კატალიზებას. ის მიეკუთვნება პოლიმერაზა B ოჯახს და კოდირებულია გენ polB-ით. ის პირველად აღმოაჩინა E Coli-დან თომას კორნბერგმა 1970 წელს. Pol 2 არის გლობულური ცილა, რომელიც შედგება 783 ამინომჟავისგან. მას აქვს როგორც 3'-დან 5'-მდე ეგზონუკლეაზური აქტივობა და 5'-დან 3'-მდე პოლიმერაზული აქტივობა. ის ურთიერთქმედებს დნმ პოლიმერაზა 3 ფერმენტებთან, რათა შეინარჩუნოს დნმ-ის რეპლიკაციის ერთგულება და პროცესურობა. Pol 2-ს ასევე აქვს ახლად სინთეზირებული დნმ-ის კორექტირების უნარი სიზუსტისთვის.
სურათი 03: დნმ პოლიმერაზა 2
რა არის დნმ პოლიმერაზა 3?
დნმ პოლიმერაზა 3 (Pol 3) არის მთავარი ფერმენტი, რომელიც კატალიზებს დნმ-ის რეპლიკაციას პროკარიოტებში.ის მიეკუთვნება C პოლიმერაზას ოჯახს და კოდირებულია გენი polC. ის აღმოაჩინა თომას კორნბერგმა 1970 წელს. Pol 3 არის რეპლიკაციის ჩანგლის კომპონენტი და შეუძლია წამში 1000 ნუკლეოტიდის დამატება დნმ-ის ახლად პოლიმერიზებულ ჯაჭვში.
Pol 3 არის ჰოლოენზიმი, რომელიც შედგება ათი განსხვავებული ცილისგან და აქვს სამი ფუნქციური მოლეკულა, კერძოდ α, ε და θ. Pol 3-ის სამი ფუნქციური მოლეკულა ცალ-ცალკე პასუხისმგებელია ფერმენტის სამ მოქმედებაზე. α ქვედანაყოფი მართავს დნმ-ის პოლიმერიზაციას, ხოლო ε მართავს pol 3 ფერმენტის ეგზონუკლეაზის კორექტირების აქტივობას. θ ქვეერთეული ეხმარება ε ქვეერთეულს კორექტირებაში.
სურათი 04: დნმ პოლიმერაზას 3 სუბერთეულები
რა განსხვავებაა დნმ პოლიმერაზა 1 და 2 და 3 შორის?
დნმ პოლიმერაზა 1 vs 2 vs 3 |
|
| პოლიმერაზა 1 | პოლიმერაზა 1 შედგება 928 ამინომჟავისგან. |
| პოლიმერაზა 2 | პოლიმერაზა 2 შედგება 783 ამინომჟავისგან. |
| პოლიმერაზა 3 | პოლიმერაზა 3 არის ჰოლოენზიმი, რომელიც შედგება ათი ცილისგან, რომლებიც განლაგებულია სამ ფუნქციურ ქვედანაყოფად. |
| ოჯახი | |
| პოლიმერაზა 1 | პოლიმერაზა 1 ეკუთვნის პოლიმერაზას A ოჯახს. |
| პოლიმერაზა 2 | პოლიმერაზა 2 ეკუთვნის პოლიმერაზას B ოჯახს. |
| პოლიმერაზა 3 | პოლიმერაზა 3 ეკუთვნის პოლიმერაზას C ოჯახს. |
| მთავარი ფუნქცია | |
| პოლიმერაზა 1 | ეს პასუხისმგებელია დნმ-ის შეკეთებაზე და რნმ პრაიმერების მოცილებაზე. |
| პოლიმერაზა 2 | ეს პასუხისმგებელია ახლად წარმოქმნილი დნმ-ის კორექტირებაზე, ერთგულებასა და დამუშავებაზე |
| პოლიმერაზა 3 | ეს პასუხისმგებელია დნმ-ის პოლიმერიზაციაზე |
რეზიუმე - დნმ პოლიმერაზა 1 vs 2 vs 3
დნმ პოლიმერაზა არის ფერმენტის მნიშვნელოვანი კლასი, რომელიც გვხვდება ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. დნმ პოლიმერაზას მთავარი ფუნქციაა დნმ-ის რეპლიკაცია. მას შეუძლია ნუკლეოტიდების შეკრება და არსებული დნმ-ის ახალი დამატებითი დნმ-ის სინთეზირება. ეს ფერმენტი არსებობს სხვადასხვა ფორმით, ფორმისა და ზომის მიხედვით. დნმ პოლიმერაზა 1, 2 და 3 არის პროკარიოტული დნმ პოლიმერაზები, რომლებიც მონაწილეობენ დნმ-ის რეპლიკაციაში. Pol 1 კატალიზებს დნმ-ის დაზიანების აღდგენას. Pol 2 კატალიზებს დნმ-ის რეპლიკაციის ერთგულებასა და პროცესულობას. Pol 3 კატალიზებს დნმ-ის 5'-დან 3'-მდე პოლიმერიზაციას.
