Diferența cheie – polimeraza Taq vs polimeraza ADN
ADN polimeraza este o enzimă care creează ADN nou din blocurile sale de construcție (nucleotide). La procariote și eucariote se găsesc diferite tipuri de ADN polimeraze. Dublarea ADN-ului este fezabilă datorită prezenței acestor enzime speciale, iar informația genetică este transmisă descendenților prin acțiunea ADN polimerazelor. Taq polimeraza este un tip special de ADN polimerază care este termostabilă și este utilizată pe scară largă în PCR. Taq polimeraza se găsește în bacteriile termofile și este purificată în replicarea ADN-ului in vitro. Diferența cheie dintre polimeraza Taq și polimeraza ADN este că polimeraza Taq poate rezista la temperaturi ridicate fără a se denatura, în timp ce alte polimeraze ADN se denaturază la temperaturi ridicate (la temperaturi de degradare a proteinelor).
Ce este Taq Polymerase?
Taq polimeraza (Taq DNA polimeraza) este o enzimă utilizată pentru sintetizarea ADN-ului in vitro prin tehnica PCR. Este produs de bacteria termofilă numită Thermus aquaticus care trăiește în izvoarele termale și în gurile termale. Taq polimeraza este o enzimă termostabilă care nu se degradează la temperaturi ridicate. Taq polimeraza a fost purificată pentru prima dată și publicată în Chien și colab. în 1976. Tehnica PCR se realizează cu ajutorul polimerazei Taq datorită capacităţii sale de a tolera fluctuaţiile ridicate de temperatură şi temperatură în timpul PCR. Taq polimeraza catalizează sinteza ADN-ului atunci când există primeri, nucleotide și ADN matriță monocatenar. Enzima constă dintr-o singură polipeptidă cu o greutate moleculară de aproximativ 94 kDa. Taq polimeraza își arată activitatea optimă la 80 °C și la un interval de pH 7 – 8 cu prezența ionilor de magneziu. Are activitate atât polimerază, cât și exonuclează. Enzima este compusă dintr-un singur lanț polipeptidic, iar gena pentru polimeraza Taq conține conținut ridicat de G și C (67.9%).
Polimeraza Taq termostabilă permite efectuarea PCR la temperaturi ridicate care cresc specificitatea primerilor și reducerea producerii de produse PCR nedorite (dimeri de primer). Taq polimeraza elimină, de asemenea, nevoia de a adăuga noi enzime la reacția PCR după fiecare ciclu de reacție PCR datorită capacității sale de a rezista la temperaturi ridicate. Descoperirea polimerazei Taq a permis PCR să funcționeze într-un singur tub închis într-o mașină relativ simplă. Datorită acestor proprietăți ale polimerazei Taq, PCR devine o tehnică de laborator populară efectuată în mod curent în multe analize de biologie moleculară referitoare la analiza ADN-ului.
Taq polimeraza este utilizată pe scară largă în tehnicile biologice moleculare și este nevoie de producție la scară largă de polimerază Taq. Prin urmare, folosind tehnologia ADN-ului recombinant și clonarea genelor, gena care a codificat ADN polimeraza Taq a fost donată și exprimată în Escherichia coli. Acest lucru a facilitat foarte mult producția de polimerază Taq recombinată și a redus prețul acestei enzime pentru o utilizare adecvată.
Figura 1: Taq Polymerase
Ce este ADN polimeraza?
ADN polimeraza este o enzimă care catalizează sinteza ADN-ului din nucleotide. Este cea mai precisă enzimă responsabilă pentru duplicarea genomilor și transmiterea informațiilor genetice către descendenți. În timpul diviziunii celulare, ADN polimeraza dublează tot ADN-ul său și transmite o copie fiecărei celule fiice. În 1955, Arthur Kornberg a fost descoperită ADN polimeraza în E Coli. Funcția ADN polimerazei depinde de mai multe cerințe; ADN șablon, ioni Mg+2, toate cele patru tipuri de deoxinucleotide (dATP, dTTP, dCTP și d GTP) și o secvență scurtă de ARN (amors). Sinteza ADN-ului se face în direcția de la 5’ la 3’ de către ADN polimeraza.
ADN-polimerazele pot fi grupate în șapte familii diferite: A, B, C, D, X, Y și RT (reverse transcriptază). Retrovirusurile codifică pentru RT; o ADN polimerază neobișnuită care are nevoie de un șablon de ARN pentru sinteza ADN. Există cinci tipuri diferite de ADN polimeraze găsite în procariote pentru diferite roluri în replicarea ADN-ului. ADN polimeraza 3 este responsabilă pentru polimerizarea noii catene de ADN. ADN polimeraza 1 este responsabilă pentru repararea și patch-ul ADN-ului. ADN-polimerazele 2, 4 și 5 sunt responsabile pentru repararea și corectarea ADN-ului. La eucariote, există 15 tipuri distincte de ADN polimeraze. Acestea includ cinci familii majore.
Figura 2: ADN polimerază
ADN-polimerazele sunt utilizate în clonarea genelor, PCR, secvențierea ADN-ului, detectarea SNP, diagnosticarea moleculară etc. Polimeraza Taq este un tip de ADN polimerază care poate tolera temperaturi ridicate și poate fi disponibilă pentru sinteza ADN-ului fără degradare.
Care este diferența dintre polimeraza Taq și polimeraza ADN?
Taq Polimeraza vs ADN polimeraza |
|
| Taq ADN polimeraza este o enzimă care creează ADN. Este o enzimă termostabilă găsită în termofili | ADN polimeraza este o enzimă care facilitează replicarea ADN-ului și care se găsește atât în organismele procariote, cât și în cele eucariote. |
| Degradare la temperaturi ridicate | |
| Taq polimeraza este activă la temperaturi ridicate. | ADN-polimerazele se degradează la temperaturi ridicate de denaturare a proteinelor. |
| Utilizați | |
| Acest lucru este utilizat pe scară largă în PCR | Taq polimeraza a înlocuit ADN-polimeraza de la coli utilizată inițial în PCR. |
Rezumat – Polimeraza Taq vs polimeraza ADN
ADN-polimerazele sunt enzimele care sintetizează ADN-ul din deoxinucleotide (blocuri de construcție ale ADN-ului) atunci când șablonul și primerii sunt disponibile. ADN-polimerazele sunt necesare pentru a duplica ADN-ul celulelor și a trece în celule fiice identice în timpul diviziunii celulare. ADN-polimerazele adaugă noi nucleotide la capătul 3’ al primerului și alungesc sinteza noii catene de ADN în direcția 5’ până la 3’. Taq ADN polimeraza este una dintre enzimele ADN polimerază care este foarte utilă în metoda reacției în lanț a polimerazei (PCR) de amplificare a ADN-ului. ADN-polimeraza 1 de E. coli a fost utilizată mai devreme pentru PCR, dar polimeraza Taq comercială a înlocuit-o datorită specificității sale ridicate de legare a primerului la temperaturi ridicate și producerea unui randament mai mare al produsului dorit cu un produs de amplificare mai puțin nespecific. Aceasta este diferența dintre polimeraza Taq și polimeraza ADN.
