Հիմնական տարբերություն – ԴՆԹ պոլիմերազա 1 ընդդեմ 2 ընդդեմ 3
ԴՆԹ պոլիմերազը ֆերմենտների հատուկ կլադա է, որոնք մասնակցում են կենդանի օրգանիզմների ԴՆԹ-ի վերարտադրությանը: Այս ֆերմենտի առկայության շնորհիվ գենետիկական տեղեկատվությունը փոխանցվում է սերնդից մյուս սերունդ: Գոյություն ունեն ԴՆԹ պոլիմերազային ֆերմենտի տարբեր ձևեր, որոնք հայտնաբերված են էուկարիոտներում և պրոկարիոտներում: ԴՆԹ պոլիմերազ 1, 2 և 3 հանդիպում են միայն պրոկարիոտ օրգանիզմներում, և նրանք տարբեր դերեր են խաղում ԴՆԹ-ի վերարտադրության մեջ։ ԴՆԹ պոլիմերազի 1 2 և 3-ի հիմնական տարբերությունը հիմնականում հիմնված է յուրաքանչյուր ֆերմենտի հիմնական գործառույթի վրա: ԴՆԹ պոլիմերազ 3-ը հիմնական ֆերմենտն է, որը կատալիզացնում է ԴՆԹ-ի սինթեզը, մինչդեռ ԴՆԹ պոլիմերազա 1-ը և 2-ը ներգրավված են ԴՆԹ-ի վերականգնման և սրբագրման մեջ:
Ի՞նչ է ԴՆԹ պոլիմերազը:
ԴՆԹ-ի կրկնօրինակումը պարտադիր է գենետիկ տեղեկատվությունը ծնողից սերունդ փոխանցելու համար: Դրան նպաստում է հատուկ ֆերմենտը, որը կոչվում է ԴՆԹ պոլիմերազ: ԴՆԹ պոլիմերազը կարող է սահմանվել որպես ամենուր տարածված ֆերմենտ, որը կատալիզացնում է ԴՆԹ-ի սինթեզը, որը լրացնում է կենդանի բջիջներում գոյություն ունեցող ԴՆԹ-ին: Այն առաջին անգամ հայտնաբերվել է E coli-ում Արթուր Կորնբերգի կողմից 1955 թվականին: ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը և պահպանումը հիմնականում ղեկավարվում են բջջի ԴՆԹ պոլիմերազներով: ԴՆԹ պոլիմերազների հայտնաբերումը օգնեց մոլեկուլային կենսաբանության բազմաթիվ տեխնիկայի: Դա այն ֆերմենտն է, որն անհրաժեշտ է նուկլեոտիդներից օրգանիզմների սկզբնական ԴՆԹ-ին նմանվող ԴՆԹ-ի նոր շղթաներ սինթեզելու համար բազմաթիվ մոլեկուլային կենսաբանական տեխնիկայի ժամանակ, ներառյալ PCR, գեների կլոնավորում, գեների հաջորդականություն, հիվանդության ախտորոշում, գենային թերապիա, պոլիմորֆիզմի վերլուծություն և այլն:
ԴՆԹ պոլիմերազները գոյություն ունեն բազմաթիվ ձևերով, որոնք տարբերվում են ձևից և չափից: Նրանք պատկանում են մի քանի ընտանիքների՝ A, B, C, D, X, Y և RT: Պրոկարիոտիկ ԴՆԹ պոլիմերազները խմբավորված են հինգ տարբեր կատեգորիաների՝ ԴՆԹ պոլիմերազ 1, ԴՆԹ պոլիմերազ 2, ԴՆԹ պոլիմերազ 3, ԴՆԹ պոլիմերազ 4 և ԴՆԹ պոլիմերազ 5։Էուկարիոտիկ օրգանիզմներն ունեն մոտավորապես տասնհինգ տարբեր ԴՆԹ պոլիմերազներ, մասնավորապես՝ պոլիմերազա β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ և ν։
Գծապատկեր 01. ԴՆԹ պոլիմերազա
ԴՆԹ պոլիմերազի միջոցով նոր ԴՆԹ սինթեզելիս այն սկսվում է 3' ծայրից և սինթեզն ուղղում դեպի 5' վերջ՝ միաժամանակ ավելացնելով նուկլեոտիդներ՝ լրացնող ԴՆԹ-ի ձևանմուշին: ԴՆԹ պոլիմերազին անհրաժեշտ է նախապես գոյություն ունեցող 3' OH խումբ՝ շղթայի սինթեզը սկսելու համար, և դրան նպաստում է ԴՆԹ-ի կամ ՌՆԹ-ի փոքր հատվածը, որը կոչվում է այբբենարան: ԴՆԹ պոլիմերազը կարդում է ԴՆԹ-ի ձևանմուշը և տեղափոխվում 3' ծայրից մինչև 5' ծայր՝ ստեղծելով նոր 5'-3' ԴՆԹ շղթա:
Ի՞նչ է ԴՆԹ պոլիմերազ 1-ը:
ԴՆԹ պոլիմերազ 1 (Pol 1) պրոկարիոտներում հայտնաբերված ֆերմենտ է, որն օգնում է բակտերիալ ԴՆԹ-ի վերարտադրմանը:Դա ԴՆԹ պոլիմերազի առաջին տեսակն է, որը հայտնաբերել է Արթուր Կոռնբերգը 1956 թվականին: Այս ֆերմենտը առկա է բոլոր պրոկարիոտ օրգանիզմներում: Pol 1-ը կոդավորված է polA գենով և կազմված է 928 ամինաթթուներից: Այն ունի 5'-ից 3' էկզոնուկլեազային ակտիվություն; Այսպիսով, այն հայտնի է որպես ԴՆԹ վերականգնող ֆերմենտ, այլ ոչ թե որպես ԴՆԹ վերարտադրող ֆերմենտ: Այն նաև հնարավորություն ունի կատալիզացնելու բազմաթիվ պոլիմերացումներ՝ նախքան կաղապարի ԴՆԹ-ի ազատումը, և Օկաձակիի բեկորները միմյանց միացնելու միջոցով՝ լցնելով նոր ԴՆԹ և հեռացնելով ՌՆԹ պրայմերները:
E Coli-ից մեկուսացված Pol 1-ը լայնորեն օգտագործվում էր մոլեկուլային կիրառություններում: Այնուամենայնիվ, Taq Polymerase-ի հայտնաբերումից հետո այն փոխարինեց E Coli Pol 1-ին PCR տեխնոլոգիայի մեջ: Taq պոլիմերազը մի տեսակ ջերմակայուն ԴՆԹ պոլիմերազ է, որը պատկանում է Pol 1-ին։
Գծապատկեր 02. ԴՆԹ պոլիմերազ 1
Ի՞նչ է ԴՆԹ պոլիմերազ 2-ը:
ԴՆԹ պոլիմերազ 2 (Pol 2) պրոկարիոտիկ ֆերմենտ է, որը կատալիզացնում է ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը: Այն պատկանում է պոլիմերազ B ընտանիքին և կոդավորված է gen polB-ով: Այն առաջին անգամ հայտնաբերվել է E Coli-ից Թոմաս Կորնբերգի կողմից 1970 թվականին: Pol 2-ը գնդաձև սպիտակուց է, որը բաղկացած է 783 ամինաթթուներից: Այն ունի և՛ 3'-ից 5' էկզոնուկլեազային ակտիվություն, և՛ 5'-ից 3' պոլիմերազային ակտիվություն: Այն փոխազդում է ԴՆԹ պոլիմերազ 3 ֆերմենտների հետ՝ պահպանելու ԴՆԹ-ի վերարտադրման հավատարմությունը և պրոցեսիվությունը: Pol 2-ն ունի նաև նոր սինթեզված ԴՆԹ-ն ճշգրտության համար սրբագրելու հնարավորություն:
Նկար 03. ԴՆԹ պոլիմերազ 2
Ի՞նչ է ԴՆԹ պոլիմերազը 3:
ԴՆԹ պոլիմերազ 3 (Pol 3) հիմնական ֆերմենտն է, որը կատալիզացնում է ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը պրոկարիոտներում:Այն պատկանում է C պոլիմերազների ընտանիքին և կոդավորված է polC գենով: Այն հայտնաբերվել է Թոմաս Կոռնբերգի կողմից 1970 թվականին: Pol 3-ը վերարտադրման պատառաքաղի բաղադրիչ է և կարող է վայրկյանում 1000 նուկլեոտիդ ավելացնել նոր պոլիմերացող ԴՆԹ շղթային:
Pol 3-ը հոլոֆերմենտ է, որը կազմված է տասը տարբեր սպիտակուցներից և ունի երեք ֆունկցիոնալ մոլեկուլ՝ α, ε և θ: Pol 3-ի երեք ֆունկցիոնալ մոլեկուլները առանձին պատասխանատու են ֆերմենտի երեք գործողությունների համար: α ենթամիավորը ղեկավարում է ԴՆԹ-ի պոլիմերացումը, մինչդեռ ε-ը ղեկավարում է pol 3 ֆերմենտի էկզոնուկլեազի սրբագրման ակտիվությունը: Θ ենթամիավորն օգնում է ε ենթամիավորին սրբագրման համար։
Նկար 04. ԴՆԹ պոլիմերազի ենթամիավորներ 3
Ո՞րն է տարբերությունը ԴՆԹ պոլիմերազ 1-ի և 2-ի և 3-ի միջև:
ԴՆԹ պոլիմերազա 1 vs 2 vs 3 |
|
| Պոլիմերազ 1 | Պոլիմերազ 1-ը կազմված է 928 ամինաթթուներից: |
| Պոլիմերազ 2 | Պոլիմերազ 2-ը կազմված է 783 ամինաթթուներից: |
| Պոլիմերազ 3 | Polymerase 3-ը հոլոֆերմենտ է, որը կազմված է տասը սպիտակուցներից, որոնք դասավորված են երեք ֆունկցիոնալ ենթամիավորներով: |
| Ընտանիք | |
| Պոլիմերազ 1 | Պոլիմերազ 1-ը պատկանում է պոլիմերազների A ընտանիքին։ |
| Պոլիմերազ 2 | Պոլիմերազ 2-ը պատկանում է պոլիմերազների B ընտանիքին։ |
| Պոլիմերազ 3 | Polymerase 3-ը պատկանում է պոլիմերազների C ընտանիքին։ |
| Հիմնական գործառույթ | |
| Պոլիմերազ 1 | Սա պատասխանատու է ԴՆԹ-ի վերականգնման և ՌՆԹ պրայմերների հեռացման համար: |
| Պոլիմերազ 2 | Սա պատասխանատու է նոր ձևավորված ԴՆԹ-ի սրբագրման, հավատարմության և մշակման համար |
| Պոլիմերազ 3 | Սա պատասխանատու է ԴՆԹ պոլիմերացման համար |
Ամփոփում – ԴՆԹ պոլիմերազ 1 ընդդեմ 2 ընդդեմ 3
ԴՆԹ պոլիմերազը կարևոր ֆերմենտային դաս է, որը հանդիպում է բոլոր կենդանի օրգանիզմներում: ԴՆԹ պոլիմերազի հիմնական գործառույթը ԴՆԹ-ի վերարտադրությունն է: Այն ի վիճակի է հավաքել նուկլեոտիդներ և սինթեզել նոր լրացնող ԴՆԹ գոյություն ունեցող ԴՆԹ-ի համար: Այս ֆերմենտը գոյություն ունի տարբեր ձևերով, որոնք տարբերվում են ձևից և չափից: ԴՆԹ պոլիմերազ 1, 2 և 3 պրոկարիոտ ԴՆԹ պոլիմերազներ են, որոնք ներգրավված են ԴՆԹ-ի վերարտադրության մեջ:Pol 1-ը կատալիզացնում է ԴՆԹ-ի վնասների վերականգնումը: Pol 2-ը կատալիզացնում է ԴՆԹ-ի վերարտադրման հավատարմությունը և պրոցեսիվությունը: Pol 3-ը կատալիզացնում է 5'-ից 3' ԴՆԹ-ի պոլիմերացումը:
