ძირითადი განსხვავება - Taq პოლიმერაზა დნმ პოლიმერაზას წინააღმდეგ
დნმ პოლიმერაზა არის ფერმენტი, რომელიც ქმნის ახალ დნმ-ს მისი სამშენებლო ბლოკებისგან (ნუკლეოტიდები). პროკარიოტებსა და ევკარიოტებში გვხვდება სხვადასხვა ტიპის დნმ პოლიმერაზები. დნმ-ის დუბლირება შესაძლებელია ამ სპეციალური ფერმენტების არსებობის გამო და გენეტიკური ინფორმაცია შთამომავლებს გადაეცემა დნმ-პოლიმერაზების მოქმედებით. Taq პოლიმერაზა არის დნმ პოლიმერაზას განსაკუთრებული ტიპი, რომელიც თერმოსტაბილურია და ფართოდ გამოიყენება PCR-ში. Taq პოლიმერაზა გვხვდება თერმოფილურ ბაქტერიებში და იწმინდება in vitro დნმ-ის რეპლიკაციაში. Taq პოლიმერაზასა და დნმ პოლიმერაზას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ Taq პოლიმერაზას შეუძლია გაუძლოს მაღალ ტემპერატურას დენატურაციის გარეშე, ხოლო სხვა დნმ პოლიმერაზები დენატირდება მაღალ ტემპერატურაზე (ცილის დეგრადაციის ტემპერატურაზე).
რა არის Taq პოლიმერაზა?
Taq პოლიმერაზა (Taq დნმ პოლიმერაზა) არის ფერმენტი, რომელიც გამოიყენება დნმ-ის ინ ვიტრო სინთეზისთვის PCR ტექნიკით. მას აწარმოებს თერმოფილური ბაქტერია Thermus aquaticus, რომელიც ცხოვრობს ცხელ წყლებში და თერმულ ხვრელებში. Taq პოლიმერაზა არის თერმოსტაბილური ფერმენტი, რომელიც არ იშლება მაღალ ტემპერატურაზე. Taq პოლიმერაზა პირველად გაიწმინდა და გამოქვეყნდა Chien et al. 1976 წელს. PCR ტექნიკა შესრულებულია Taq პოლიმერაზას დახმარებით, იმის გამო, რომ იგი მოითმენს მაღალ ტემპერატურასა და ტემპერატურულ რყევებს PCR-ის დროს. Taq პოლიმერაზა კატალიზებს დნმ-ის სინთეზს, როდესაც არის პრაიმერები, ნუკლეოტიდები და ერთჯაჭვიანი შაბლონი დნმ. ფერმენტი შედგება ერთი პოლიპეპტიდისგან, რომლის მოლეკულური წონაა დაახლოებით 94 kDa. Taq პოლიმერაზა აჩვენებს თავის ოპტიმალურ აქტივობას 80 °C ტემპერატურაზე და 7-8 pH დიაპაზონში მაგნიუმის იონების არსებობით. მას აქვს როგორც პოლიმერაზული, ასევე ეგზონუკლეაზური აქტივობა. ფერმენტი შედგება ერთი პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან და Taq პოლიმერაზას გენი შეიცავს მაღალ G და C შემცველობას (67.9%).
თერმოსტაბილური Taq პოლიმერაზა საშუალებას იძლევა ჩატარდეს PCR მაღალ ტემპერატურაზე, რაც ზრდის პრაიმერების სპეციფიკურობას და ამცირებს არასასურველი PCR პროდუქტების (პრაიმერის დიმერების) წარმოქმნას. Taq პოლიმერაზა ასევე გამორიცხავს PCR რეაქციაში ახალი ფერმენტების დამატების აუცილებლობას ყოველი PCR რეაქციის ციკლის შემდეგ, მაღალი ტემპერატურის გაძლების უნარის გამო. Taq პოლიმერაზას აღმოჩენამ საშუალება მისცა PCR-ს ემოქმედა ერთ დახურულ მილში შედარებით მარტივ მანქანაში. Taq პოლიმერაზას ამ თვისებების გამო, PCR ხდება პოპულარული, ჩვეულებრივად შესრულებული ლაბორატორიული ტექნიკა მრავალი მოლეკულური ბიოლოგიის ანალიზში დნმ-ის ანალიზთან დაკავშირებით.
Taq პოლიმერაზა ფართოდ გამოიყენება მოლეკულურ ბიოლოგიურ ტექნიკაში და საჭიროა ფართომასშტაბიანი Taq პოლიმერაზას წარმოება. მაშასადამე, რეკომბინანტული დნმ-ის ტექნოლოგიის და გენის კლონირების გამოყენებით, გენი, რომელიც აკოდირებდა Taq დნმ პოლიმერაზას, კლონირებულ იქნა და გამოხატული იყო Escherichia coli-ში. ამან მნიშვნელოვნად შეუწყო ხელი რეკომბინანტ Taq პოლიმერაზას წარმოებას და შეამცირა ამ ფერმენტის ფასი ადექვატური გამოყენებისთვის.
სურათი 1: Taq პოლიმერაზა
რა არის დნმ პოლიმერაზა?
დნმ პოლიმერაზა არის ფერმენტი, რომელიც ახორციელებს ნუკლეოტიდებიდან დნმ-ის სინთეზს. ეს არის ყველაზე ზუსტი ფერმენტი, რომელიც პასუხისმგებელია გენომის დუბლირებაზე და გენეტიკური ინფორმაციის შთამომავლებისთვის გადაცემაზე. უჯრედის გაყოფის დროს დნმ პოლიმერაზა აორმაგებს მთელ მის დნმ-ს და გადასცემს თითო ასლს თითოეულ ქალიშვილ უჯრედს. 1955 წელს არტურ კორნბერგმა აღმოაჩინა დნმ პოლიმერაზა E Coli-ში. დნმ პოლიმერაზას ფუნქცია დამოკიდებულია რამდენიმე მოთხოვნაზე; შაბლონი დნმ, Mg+2 იონები, ოთხივე ტიპის დეოქსინუკლეოტიდი (dATP, dTTP, dCTP და d GTP) და რნმ-ის მოკლე თანმიმდევრობა (პრაიმერი). დნმ-ის სინთეზი ხდება 5'-დან 3'-მდე მიმართულებით დნმ პოლიმერაზას მიერ.
დნმ პოლიმერაზები შეიძლება დაჯგუფდეს შვიდ განსხვავებულ ოჯახად: A, B, C, D, X, Y და RT (უკუ ტრანსკრიპტაზა).რეტროვირუსები კოდირებენ RT-სთვის; უჩვეულო დნმ პოლიმერაზას, რომელსაც სჭირდება რნმ-ის შაბლონი დნმ-ის სინთეზისთვის. პროკარიოტებში დნმ-ის პოლიმერაზას ხუთი განსხვავებული ტიპია ნაპოვნი დნმ-ის რეპლიკაციაში სხვადასხვა როლისთვის. დნმ პოლიმერაზა 3 პასუხისმგებელია დნმ-ის ახალი ჯაჭვის პოლიმერიზაციაზე. დნმ პოლიმერაზა 1 პასუხისმგებელია დნმ-ის შეკეთებასა და დამაგრებაზე. დნმ პოლიმერაზები 2, 4 და 5 პასუხისმგებელნი არიან დნმ-ის შეკეთებასა და კორექტირებაზე. ევკარიოტებში არსებობს დნმ პოლიმერაზას 15 განსხვავებული ტიპი. ისინი მოიცავს ხუთ ძირითად ოჯახს.
სურათი 2: დნმ პოლიმერაზა
დნმ პოლიმერაზები გამოიყენება გენის კლონირებაში, PCR-ში, დნმ-ის თანმიმდევრობის განსაზღვრაში, SNP-ის გამოვლენაში, მოლეკულურ დიაგნოსტიკაში და ა.შ. Taq პოლიმერაზა არის დნმ-პოლიმერაზას ერთ-ერთი სახეობა, რომელსაც შეუძლია მოითმინოს მაღალი ტემპერატურა და ხელმისაწვდომია დნმ-ის სინთეზისთვის დეგრადაციის გარეშე.
რა განსხვავებაა Taq პოლიმერაზასა და დნმ პოლიმერაზას შორის?
Taq პოლიმერაზა vs დნმ პოლიმერაზა |
|
| Taq დნმ პოლიმერაზა არის ფერმენტი, რომელიც ქმნის დნმ-ს. ეს არის თერმოსტაბილური ფერმენტი, რომელიც გვხვდება თერმოფილებში | დნმ პოლიმერაზა არის ფერმენტი, რომელიც ხელს უწყობს დნმ-ის რეპლიკაციას და გვხვდება როგორც პროკარიოტულ, ასევე ევკარიოტულ ორგანიზმებში. |
| დეგრადაცია მაღალ ტემპერატურაზე | |
| Taq პოლიმერაზა აქტიურია მაღალ ტემპერატურაზე. | დნმ პოლიმერაზები იშლება ცილის დენატურაციის მაღალ ტემპერატურაზე. |
| გამოიყენე | |
| ეს ფართოდ გამოიყენება PCR-ში | Taq პოლიმერაზამ შეცვალა დნმ პოლიმერაზა coli-დან, რომელიც თავდაპირველად გამოიყენებოდა PCR-ში. |
რეზიუმე – Taq პოლიმერაზა vs დნმ პოლიმერაზა
დნმ პოლიმერაზები არის ფერმენტები, რომლებიც ასინთეზირებენ დნმ-ს დეოქსინუკლეოტიდებიდან (დნმ-ის სამშენებლო ბლოკები), როდესაც შაბლონი და პრაიმერები ხელმისაწვდომია. დნმ პოლიმერაზები საჭიროა უჯრედების დნმ-ის დუბლირებისთვის და უჯრედების გაყოფის დროს იდენტურ ქალიშვილ უჯრედებში გადასასვლელად. დნმ პოლიმერაზები ამატებენ ახალ ნუკლეოტიდებს პრაიმერის 3' ბოლოში და აგრძელებენ დნმ-ის ახალი ჯაჭვის სინთეზს 5'-დან 3'-მდე მიმართულებით. Taq დნმ პოლიმერაზა არის დნმ-პოლიმერაზას ერთ-ერთი ფერმენტი, რომელიც ძალზე სასარგებლოა დნმ-ის გაძლიერების პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის (PCR) მეთოდით. E. coli დნმ პოლიმერაზა 1 გამოიყენებოდა ადრე PCR-სთვის, მაგრამ კომერციულმა Taq პოლიმერაზამ ჩაანაცვლა იგი პრაიმერის შეკავშირების მაღალი სპეციფიკის გამო მაღალ ტემპერატურაზე და სასურველი პროდუქტის უფრო მაღალი მოსავლიანობის გამო, ნაკლებად არასპეციფიკური გამაძლიერებელი პროდუქტით. ეს არის განსხვავება Taq პოლიმერაზასა და დნმ პოლიმერაზას შორის.
