Klenow және T4 ДНҚ полимеразасының негізгі айырмашылығы: Klenow фрагменті E. coli ДНҚ полимеразасының 1 үлкен фрагменті, ал T4 ДНҚ полимеразасы T4 бактериофагының ДНҚ полимеразасы 1.
ДНҚ-полимеразалар – бұрыннан бар праймердің 3′-OH ұшына дезоксирибонуклеотидтерді қосу арқылы ДНҚ түзілуін катализдейтін ферменттер. ДНҚ-полимеразалардың әртүрлі түрлері бар. Молекулалық биологияда қолданылатын ДНҚ-полимеразалардың көпшілігі прокариоттық ДНҚ-полимеразалар болып табылады. Кленов фрагменті және Т4 ДНҚ полимеразасы - прокариоттық шығу тегі бар ДНҚ полимеразаларының екі түрі. Кленов фрагменті - бұл E. үзілуінен пайда болатын үлкен фрагмент.coli ДНҚ-полимераза 1 бактериялық протеаза субтилизин арқылы екі фрагментке бөлінеді. T4 ДНҚ полимеразасы T4 бактериофагының ДНҚ полимераза 1 болып табылады. Klenow және T4 ДНҚ полимеразасы 5′→3′ полимераза және 3′→5′ экзонуклеаза белсенділігіне ие. Олардың екеуінде де 5′→3′ экзонуклеаза белсенділігі жоқ, бұл оларды молекулалық биологиядағы көптеген қолданбалар үшін қолайлырақ етеді.
Klenow дегеніміз не?
Кленоу фрагменті - молекулалық биологияда пайдалы ДНҚ-полимераза. E. coli ДНҚ-полимераза 1 бактериялық протеаза, субтилизин арқылы протеолитикалық ыдыраудан өткенде екі фрагмент пайда болады: біреуі үлкен фрагмент, екіншісі кішкентай фрагмент. Кленов фрагменті - өлшемі 68 кДа болатын үлкен фрагмент. Кленоу фрагменті 5′→3′ полимераза және 3′→5′ экзонуклеаза (түзету) ДНҚ Pol I белсенділігіне ие. Кленоу фрагментінің 3′→5′ экзонуклеазалық белсенділігі полимерлеу процесі жүріп жатқанда қате қосылған негіздердің жойылуын жеңілдетеді. Klenow фрагментінде 5′→3′ экзонуклеаза белсенділігі жоқ, ол толық ұзындықтағы немесе бұзылмаған E.coli ДНҚ полимеразасы 1. Тек полимерлеу белсенділігі қажет болғанда тиімді. Кленоу фрагменттері 5’ асып кетуді толтыру, зондтарды синтездеу, ДНҚ секвенирлеу, қос тізбекті ДНҚ синтезі, cDNA екінші тізбегінің синтезі және сайтқа бағытталған мутагенез үшін пайдаланылады.
01-сурет: Кленоу фрагменті
Кейбір қолданбаларда Кленов фрагментінің 3′→5′ экзонуклеаза белсенділігі де қалаусыз болады. Оны Кленов фрагментін кодтайтын генге мутация енгізу арқылы жоюға болады. Алынған Кленоу фрагменті экзо-Кленоу фрагменті ретінде белгілі. Демек, экзо-Кленоу фрагменті тек E. coli полимеразасының 5′→3′ полимеразалық белсенділігіне ие.
Т4 ДНҚ полимераза дегеніміз не?
T4 ДНҚ полимераза – ДНҚ синтезін катализдейтін ДНҚ полимераза. Бұл T4 бактериофагымен кодталған ақуыз. Құрылымдық жағынан T4 ДНҚ полимеразасы 898 аминқышқылды қалдық ақуыз (молекулалық салмағы 103,6 кДа). Ол синтезді катализдеу үшін үлгі мен праймерді қажет етеді.
02-сурет: Т4 ДНҚ полимераза
Кленов фрагментіне ұқсас, T4 ДНҚ полимеразасы 5′→3′ полимераза және 3′→5′ экзонуклеаза белсенділігіне ие. Оның үстіне 5′→3′ экзонуклеаза белсенділігі де жоқ. T4 ДНҚ полимеразасы ДНҚ фрагменттерінің 5′-шығатын ұштарын толтыруда пайдалы. Ол сонымен қатар екі тізбекті ДНҚ-ның 5′-соңы немесе 3′-соңында таңбалау үшін жиі қолданылады. Т4 ДНҚ-полимераза жиі клондау кезінде қолданылады. T4 ДНҚ полимеразасының 3′→5′ экзонуклеаза (корректуралық) белсенділігі Кленов фрагментіне қарағанда күштірек (200 еседен астам). Ең бастысы, Т4 ДНҚ-полимеразаның жоғары өңдеу қабілеті бар (секундына 400 нуклеотид).
Klenow және T4 ДНҚ полимеразасының қандай ұқсастықтары бар?
- Klenow және T4 ДНҚ полимеразасы екі прокариоттық полимераза болып табылады.
- Екі полимеразада 5′→3′ полимераза және 3′→5′ экзонуклеаза белсенділігі бар.
- Олар 5′→3′ экзонуклеаза белсенділігін көрсетпейді.
- Екі ферментке де ДНҚ синтезін катализдеу үшін шаблон мен праймер қажет.
- Бұл ферменттерді 75 температурада қыздыру арқылы инактивациялауға болады 0
Кленов пен Т4 ДНҚ полимеразасының айырмашылығы неде?
Кленов пен T4 ДНҚ полимеразасының негізгі айырмашылығы - әрбір ферменттің шығу тегі. Кленов фрагменті бактериядан, ал T4 ДНҚ полимеразасы вирус болып табылатын бактериофагтан шыққан. T4 ДНҚ полимеразасы Кленов фрагментіне қарағанда жоғары өңдеу қабілетіне ие. Сонымен қатар, T4 ДНҚ полимеразасы Кленов фрагментіне қарағанда күшті түзету белсенділігіне ие. Осылайша, бұл Klenow және T4 ДНҚ полимераза арасындағы тағы бір айырмашылық.
Төмендегі инфографикада кесте түрінде Klenow және T4 ДНҚ полимераза арасындағы көбірек айырмашылықтар тізімі берілген.
Қорытынды – Klenow және T4 ДНҚ полимераза
Klenow фрагменті E. coli ДНҚ полимеразасының үлкен фрагменті болып табылады 1. Оның тек 5′→3′ полимераза және 3′→5′ экзонуклеаза белсенділігі бар. Оған бүлінбеген E. coli ДНҚ pol 1-нің 5′→3′ экзонуклеазалық белсенділігі жоқ. Сондықтан, Кленов фрагменті бактериялық полимераза болып табылады. Екінші жағынан, T4 ДНҚ полимеразасы T4 бактериофагымен кодталған полимераза болып табылады. Кленоу фрагментіне ұқсас, оның құрамында 5′→3′ полимераза және 3′→5′ экзонуклеаза белсенділігі бар және 5′→3′ экзонуклеаза белсенділігі жоқ. Дегенмен, T4 ДНҚ полимеразасы Кленоу фрагментіне қарағанда жоғары процесстілікке және жоғары түзету белсенділігіне ие. Сонымен, бұл Klenow және T4 ДНҚ полимераза арасындағы негізгі айырмашылық.
