Негізгі айырмашылық – T4 және T7 ДНҚ лигазасы
ДНҚ лигазасы молекулалық биология техникасында қолданылатын маңызды фермент болып табылады. Ол нуклеотидтер арасында фосфодиэфирлік байланыстар құру арқылы нуклеотидтерді біріктіру үшін молекулалық желім ретінде қызмет етеді. Фосфодиэфирлік байланыстар қант бөлігінің 3' гидроксил ұшы мен 5' соңғы фосфат тобының арасында түзіледі. ДНҚ лигазасы репликация процесінде артта қалған тізбектің Оказаки фрагменттеріне қосылу үшін және ДНҚ жөндеу механизмдері кезінде және вектор геномына қызығушылық тудыратын қажетті генді қосу үшін in vitro клондау эксперименттері кезінде өте маңызды. Қазіргі уақытта молекулалық биологтар қолданатын екі негізгі ДНҚ лигазасы бар: T4 және T7 ДНҚ лигазалары. T4 ДНҚ лигазасы T4 бактериофагынан бөлінген алғашқы ферменттердің бірі болып табылады. Т7 ДНҚ лигазасы кішірек ақуыз болып табылады, бұл T7 бактериофагынан бөлінген фермент. Бұл T4 және T7 ДНҚ лигазаларының арасындағы негізгі айырмашылық.
ДНҚ лигазасының әрекеті қандай?
ДНҚ байламы үш сатылы реакцияда жүреді. Бірінші қадам - АТФ-ның альфа-фосфорына нуклеофильді шабуыл, ковалентті фермент-аденилат аралық өнімін тудырады, онда АМФ лизиннің терминалдық бүйірлік азотымен байланысады. Екінші сатыда 5'-фосфатпен аяқталатын ДНҚ субстраты арқылы фермент-аденилаттың фосфорына нуклеофильді шабуыл пайда болып, лизинді босатып, ДНҚ-аденилат түзеді. Соңғы кезеңде ДНҚ-аденилат басқа ДНҚ тізбегінің 3'- OH-мен шабуыл жасайды, АМФ босатады және полинуклеотидтерге қосылады.
Т4 ДНҚ лигаза дегеніміз не?
T4 Лигаза Месельсон, Вайгль және Келленбергер бөліп алған және анықтаған бірінші лигаза болды және шығарылған алғашқы коммерциялық лигаза болды. T4 ДНҚ лигазасы - фосфодиэфирлік байланыстың түзілуін катализдейтін АТФ-тәуелді фермент. Бұл 487 амин қышқылы қалдығы бар жалғыз полипептидтік тізбек және молекулалық салмағы шамамен 77 кДа. Оның белсенділігі үшін оңтайлы рН 7,5 – 8 аралығында болады.
01-сурет: Т4 ДНҚ лигазасы
T4 ДНҚ лигаза, аты айтып тұрғандай, T4 бактериофагында болады және E. coli жұқтырған кезде фаг фермент жасаған кезде оқшауланған. Фермент қос тізбекті ДНҚ дуплекстерін доғал ұштарымен байланыстырады және байланыстырылатын фрагменттер бір-біріне жақын болуы керек.
T7 ДНҚ лигазасы дегеніміз не?
T7 лигаза T7 бактериофаг өндіретін 41 кДа ақуыз және E. coli жасушаларын жұқтыру арқылы оқшауланады. T7 лигазасының негізгі функциясы фосфодиэфирлік байланыстар арқылы ДНҚ дуплекстерін байлау және клондау эксперименттері кезінде ДНҚ-ның жақын фрагменттерін біріктіру болып табылады. T7 ДНҚ лигазасы үшін оңтайлы рН 7,0 – 7,2 диапазонында жатыр. T7 лигаза ATP тәуелді. T7 ДНҚ лигазалары сонымен қатар транскрипция кезінде қалыптан тыс конформацияларды тудыратын ДНҚ және РНҚ гибридтерін күйдіруге қабілетті; дегенмен, бұл құбылыс әлі in vitro зерттеулерімен зерттелуде.
T4 және T7 ДНҚ лигазаларының қандай ұқсастықтары бар?
- T4 және T7 ДНҚ лигазасы ДНҚ фрагментінің 3' OH ұшы мен 5' фосфаттық ұшы арасында фосфодиэфирлік байланыс түзу арқылы ДНҚ дуплекстерін жасыту арқылы байлау реакциясына қатысады.
- Екі фермент бір-біріне жақын орналасқан ДНҚ дуплекстерін байланыстырады.
- Екі фермент те АТФ-қа тәуелді.
- Бұл ферменттер E. coli жасушаларын белгілі бір бактериофагпен жұқтыру арқылы оқшауланады.
- Екі ферментті де қолдану мыналарды қамтиды:
- Молекулалық клондау – қызықты генді векторға байлау
- ДНҚ жөндеуі – қос тізбекті тауашаларды жөндеуге
- In vitro ДНҚ репликациясы
- Лигазды тізбекті реакция
T4 және T7 ДНҚ лигасының айырмашылығы неде?
T4 және T7 ДНҚ лигазасы |
|
| T4 ДНҚ Т4 бактериофагынан оқшауланған ДНҚ лигазасының лигаза түрі және фосфодиэфирлік байланыс түзілуі арқылы іргелес ДНҚ фрагменттерін байланыстыруға қатысады. | T7 ДНҚ Т7 бактериофагынан бөлінген ДНҚ лигазасының лигаза түрі және фосфодиэфирлік байланыс түзілуі арқылы көршілес ДНҚ фрагменттерін байланыстыруға қатысады. |
| Белок мөлшері | |
| T4 ДНҚ лигазасының өлшемі 77 кДа – T7 ДНҚ лигазасымен салыстырғанда үлкен. | T7 ДНҚ лигазасының өлшемі 41 кДа. |
| Оңтайлы pH | |
| T4 ДНҚ лигазасымен жұмыс істейтін pH диапазоны 7,5 – 8,0. | T7 ДНҚ лигазасымен жұмыс істейтін pH диапазоны 7,0 – 7,2. |
Қорытынды – T4 және T7 ДНҚ лигазасы
ДНҚ лигазалары қызығушылық гені бар рекомбинантты ДНҚ молекулаларын өндіру үшін молекулалық клондауға қатысатын ферменттердің маңызды класы болып табылады. Лигация реакциясы энергияны пайдаланатын реакция болып табылады және қол жетімді лигазаларды модуляциялау арқылы дәлдікті жақсарту үшін жаңа зерттеулер жүргізілуде. T4 және T7 ДНҚ лигазалары молекулалық биологиялық әдістерде қолданылатын маңызды ДНҚ лигаза ферменттерінің екі түрі болып табылады. T7 ДНҚ лигазасы сонымен қатар T4 жұқтырған E. coli-ден бөлінген бастапқы лигазаға негізделген зерттеулердің нәтижесі болып табылады. T7 өлшемі кішірек болғандықтан өз функциясын орындауда тиімдірек және дәлдікпен бейнеленген. Бұл T4 және T7 лигазаларының арасындағы айырмашылық.
T4 және T7 DNA лигасының PDF нұсқасын жүктеп алу
Осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, дәйексөздерге сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалануға болады. PDF нұсқасын мына жерден жүктеп алыңыз: T4 және T7 Ligase арасындағы айырмашылық.
