Ключова разлика – T4 срещу T7 ДНК лигаза
ДНК лигазата е важен ензим, използван в техниките на молекулярната биология. Той функционира като молекулярно лепило за свързване на нуклеотиди чрез образуване на фосфодиестерни връзки между нуклеотидите. Фосфодиестерните връзки се образуват между 3' хидроксилния край на захарната част и 5' крайната фосфатна група. ДНК лигазата е жизненоважна в процеса на репликация за свързване на фрагментите на Okazaki на изоставащата верига и по време на механизми за възстановяване на ДНК и експерименти за клониране in vitro за свързване на желания ген, представляващ интерес, към векторния геном. Има две основни ДНК лигази, използвани в момента от молекулярните биолози: Т4 и Т7 ДНК лигази. Т4 ДНК лигазата е един от първите ензими, изолирани от Т4 бактериофага. Т7 ДНК лигаза, която е по-малък протеин, е ензим, изолиран от Т7 бактериофаг. Това е ключовата разлика между Т4 и Т7 ДНК лигазите.
Какво е действието на ДНК лигазата?
ДНК лигирането протича в тристепенна реакция. Първата стъпка е нуклеофилна атака върху алфа-фосфора на АТФ, генерираща ковалентен ензим-аденилат междинен продукт, в който АМР е свързан с крайния азот на страничната верига на лизина. Във втория етап възниква нуклеофилна атака върху фосфора на ензима-аденилат от 5'-фосфатно-терминирания ДНК субстрат, освобождавайки лизин и образувайки ДНК-аденилат. В последния етап ДНК-аденилатът се атакува от 3’-OH на друга ДНК верига, освобождавайки AMP и свързвайки полинуклеотидите.
Какво е T4 ДНК лигаза?
T4 Ligase е първата лигаза, изолирана и идентифицирана от Meselson, Weigle и Kellenberger и е първата комерсиална произведена лигаза. Т4 ДНК лигазата е АТФ-зависим ензим, който катализира образуването на фосфодиестерна връзка. Това е единична полипептидна верига с 487 аминокиселинни остатъка и има молекулно тегло около 77 kDa. Оптималното pH за неговата активност е в диапазона 7,5 – 8.
Фигура 01: Т4 ДНК лигаза
T4 ДНК лигазата, както подсказва името й, присъства в бактериофаг Т4 и е изолирана, когато фагът произвежда ензима при инфекция с Е. coli. Ензимът лигира двуверижни ДНК дуплекси с тъпи краища и фрагментите, които трябва да бъдат свързани, трябва да са в непосредствена близост един до друг.
Какво е T7 ДНК лигаза?
T7 лигаза е 41 kDa протеин, произведен от Т7 бактериофаг и се изолира чрез инфектиране на клетки на Е. coli. Основната функция на Т7 лигазата е да лигира ДНК дуплекси чрез фосфодиестерни връзки и да свързва близки фрагменти от ДНК по време на експерименти за клониране. Оптималното pH за T7 ДНК лигаза е в диапазона 7,0 – 7,2. Т7 лигазата зависи от АТФ. Т7 ДНК лигазите също са способни да отгряват ДНК и РНК хибриди, което води до анормални конформации по време на транскрипция; обаче, това явление все още се изследва от in vitro проучвания.
Какви са приликите между T4 и T7 ДНК лигаза?
- T4 и T7 ДНК лигаза участват в реакция на лигиране чрез отгряване на ДНК дуплекси чрез образуване на фосфодиестерна връзка между 3' ОН край и 5' фосфатен край на ДНК фрагмента.
- И двата ензима лигират ДНК дуплекси с тъпи краища, които са в непосредствена близост един до друг.
- И двата ензима са зависими от АТФ.
- Тези ензими се изолират чрез заразяване на клетките на Е. coli с конкретен бактериофаг.
- Приложенията на двата ензима включват:
- Молекулярно клониране – за свързване на интересния ген към вектора
- Ремонт на ДНК – за ремонт на двойноверижни ниши
- In vitro репликация на ДНК
- Лигазна верижна реакция
Каква е разликата между T4 и T7 ДНК лигаза?
T4 срещу T7 ДНК лигаза |
|
| Т4 ДНК лигаза тип ДНК лигаза, изолирана от бактериофага Т4 и участва в лигирането на съседни ДНК фрагменти чрез образуване на фосфодиестерна връзка. | Т7 ДНК лигаза тип ДНК лигаза, изолирана от бактериофага Т7 и участва в лигирането на съседни ДНК фрагменти чрез образуване на фосфодиестерна връзка. |
| Размер на протеина | |
| Размерът на Т4 ДНК лигазата е 77 kDa – по-голям в сравнение с Т7 ДНК лигазата. | Размерът на T7 ДНК лигаза е 41 kDa. |
| Оптимално pH | |
| рН диапазонът, който работи с Т4 ДНК лигаза е 7,5 – 8,0. | pH диапазонът, който работи с T7 ДНК лигаза е 7,0 – 7,2. |
Обобщение – T4 срещу T7 ДНК лигаза
ДНК лигазите са важен клас ензими, участващи в молекулярното клониране за производство на рекомбинантни ДНК молекули, съдържащи интересуващия ни ген. Реакцията на лигиране е реакция, използваща енергия и се провеждат нови изследвания за подобряване на точността чрез модулиране на наличните лигази. Т4 и Т7 ДНК лигазите са два вида важни ДНК лигазни ензими, използвани в молекулярно-биологичните техники. Т7 ДНК лигаза също е резултат от изследване, което се основава на първичната лигаза, изолирана от Т4 инфектирана E. coli. T7 се изобразява с по-голяма ефективност и точност при изпълнение на функцията си поради по-малкия си размер. Това е разликата между Т4 и Т7 лигаза.
Изтеглете PDF версия на T4 срещу T7 ДНК лигаза
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележките за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук. Разлика между T4 и T7 лигаза.
