Ключова разлика – Phusion срещу Taq полимераза
ДНК полимеразите са широко използвани ензими в техниките на молекулярната биология и също присъстват естествено във всички организми, които претърпяват репликация на ДНК. Те са ключовите полимеризиращи ензими, които участват по време на репликацията. ДНК полимеразата е способна да добавя нуклеотиди към свободния 3' край на ДНК веригата, като по този начин причинява удължаване на нова верига. Понастоящем, поради развитието на молекулярната биология в диагностиката на заболяванията и индустриалните приложения, е важно да се произвеждат полимерази с различни полезни свойства. Това повишава точността на метода и го прави по-бърза техника. Phusion и Taq полимераза са два комерсиално произведени термостабилни полимеразни ензима, които се използват в специални молекулярни приложения. Phusion е ДНК полимераза, изолирана от Pyrococcus furiosus и се използва главно в експерименти за клониране за повишаване на точността. Taq ДНК полимераза е стандартната ДНК полимераза, използвана в полимеразната верижна реакция (PCR), и се изолира от термостабилната бактерия; Thermus aquaticus. Ключовата разлика между двата ензима е микроорганизмът източник. Phusion е изолиран от екстремофила, Pyrococcus furiosus, докато Taq полимеразата е изолиран от термофила, Thermus aquaticus.
Какво е Phusion?
Phusion ДНК полимераза е нова полимераза, която се произвежда чрез изолиране на ензима от Pyrococcus furiosus, който е екстремофилна архея. Тези микроби пребивават в условия на изключително висока температура, което прави полимеразата високо стабилна на топлина полимераза. Phusion полимераза се използва за постигане на изключителна прецизност в сравнение с конвенционалната термостабилна полимераза; Taq полимераза. Phusion полимеразата е способна да амплифицира дълги шаблони до 7,5 kb геномна ДНК. Оптималният полимеризационен капацитет на Phusion полимераза е при 720 C. Phusion се използва и в продукти за клониране за секвениране, анализ на експресия и анализ на мутации.
Phusion ДНК полимеразата има 3’ – 5’ екзонуклеазна активност. Това позволява корекция на новосинтезираната нишка след синтеза. Следователно нуклеотидните несъответствия лесно се поправят. По този начин той има по-малък процент грешки. Общите предимства на Phusion полимераза са;
- Изключителна вярност
- Висока скорост и намалено време за удължаване
- Силни реакции и изисква минимална оптимизация
- Висок добив
Фигура 01: Phusion
Основният недостатък на Phusion полимеразата е, че тя се инхибира в присъствието на деоксиуридин трифосфат (dUTP). Когато dUTPs се натрупат в реакционната смес, това може да инхибира действията на Phusion полимераза. Това се предотвратява чрез третиране на реакционната смес с dUTPase преди добавяне на ензима. Понастоящем вместо Phusion полимераза като средство за отстраняване на този проблем се използва устойчив на dUTP вариант на полимераза Phusion, известен като Pfu Turbo.
Какво е Taq полимераза?
Изобретението на Taq ДНК полимераза революционизира областта на молекулярната биология. Той реши основен проблем в амплификацията на ДНК. Taq ДНК полимеразата е термостабилен полимеразен ензим, извлечен и изолиран от термофилната бактерия Thermus aquaticus. Откриването на тези ензими води до разработването на PCR. Този ензим позволи използването на полимеразна верижна реакция при амплификация на ДНК вместо конвенционалните трудоемки техники за клониране. PCR сега се използва в молекулярната диагностика, селскостопанските и промишлени области с много нови вариации, добавени към техниката.
Фигура 02: Taq полимераза
Taq ДНК полимеразата функционира в оптималния температурен диапазон между 720C – 800C. Taq ДНК полимеразата изисква кофактор; магнезий за неговата функция. Taq полимеразата няма 3' – 5' способността за коригиране, следователно процентът на грешка на Taq ДНК полимеразата е висок в сравнение с по-новите видове ДНК полимераза като Phusion полимераза и т.н. Но популярността на Taq ДНК полимеразата остава същото в целия свят на науката поради удобството и гъвкавостта на ензима.
Какви са приликите между Phusion и Taq полимераза?
- Както полимеразните ензими Phusion, така и Taq са полимеризиращи ензими, които са способни да добавят нуклеотиди към 3' свободния край на ДНК веригата.
- Както полимеразите Phusion, така и Taq изискват праймерна последователност, за да инициират полимеризация.
- Както полимеразите Phusion, така и Taq са устойчиви на топлина.
- Както полимеразите Phusion, така и Taq се използват в PCR механизми за усилване на ДНК.
- Когато се добавя полимеразата към реакционната смес, Phusion и Taq полимеразите се добавят последни, за да се гарантира ефективността на ензима.
- Както полимеразите Phusion, така и Taq са комерсиално синтезирани за експериментални цели на молекулярната биология.
- Както полимеразите Phusion, така и Taq изискват кофактор, за да завършат своята функция.
Каква е разликата между Phusion и Taq полимераза?
Phusion срещу Taq полимераза |
|
| Phusion е ДНК полимераза, изолирана от Pyrococcus furiosus и се използва главно в експерименти за клониране за повишаване на точността. | Taq ДНК полимераза е стандартната ДНК полимераза, използвана в полимеразната верижна реакция (PCR), и е изолирана от термостабилната бактерия Thermus aquaticus. |
| Организъм източник | |
| Phusion се извлича от екстремофилни археи – Pyrococcus furiosus. | Тези литературни произведения обхващат периода от периода на колонизация до периода на деколонизация. |
| Способност за корекция | |
| 3’ – 5’ възможност за коректурно четене присъства в Phusion. | 3’ – 5’ способността за коректно четене липсва в Taq полимераза. |
| Fidelity | |
| Високата прецизност е налице с Phusion. | Taq полимеразата показва ниска точност. |
| Усилване | |
| Phusion е способен да амплифицира дълги ДНК фрагменти. | Taq полимеразата е способна да амплифицира много по-къси ДНК фрагменти. |
| dUTP отравяне | |
| Действието Phusion се възпрепятства от коефициента на натрупване. | Taq полимеразата не се инхибира от dUPT. |
Резюме – Phusion срещу Taq полимераза
Phusion и Taq ДНК полимераза са две термостабилни полимерази, които се използват в PCR техниките. Phusion е полимераза, изолирана от екстремофила, Pyrococcus furiosus, докато Taq е изолирана от термостабилната бактерия Thermus aquaticus. Откриването на Taq ДНК полимераза води до изобретението на PCR. Phusion има много предимства пред Taq, което прави Phusion по-добър вариант за производство на ДНК с висока точност. Въпреки това, Taq полимеразата все още се използва като стандартен полимеразен ензим в PCR. Това е разликата между Phusion и Taq полимераза.
