Негизги айырма – Так Полимераза менен ДНК Полимераза
ДНК полимераза - бул анын курулуш блоктарынан (нуклеотиддер) жаңы ДНКны түзүүчү фермент. Прокариоттордо жана эукариоттордо ДНК полимеразаларынын ар кандай түрлөрү кездешет. ДНКнын копияланышы бул атайын ферменттердин болушунан улам ишке ашат жана генетикалык маалымат ДНК полимеразаларынын таасири менен тукумга берилет. Taq полимераза термостурдуу жана ПТРде кеңири колдонулган ДНК полимеразанын өзгөчө түрү. Taq полимераза термофильдүү бактерияларда кездешет жана in vitro ДНК репликациясында тазаланат. Taq полимераза менен ДНК полимеразасынын ортосундагы негизги айырма Taq полимеразы денатурацияланбастан жогорку температурага туруштук бере алат, ал эми башка ДНК полимеразалары жогорку температурада (белок бузулуучу температурада) денатураланат.
Так Полимераз деген эмне?
Taq полимераза (Taq ДНК полимераза) - ПТР ыкмасы менен in vitro ДНКны синтездөө үчүн колдонулган фермент. Аны ысык булактарда жана термалдык желдеткичтерде жашаган Thermus aquaticus деп аталган термофилдүү бактерия өндүрөт. Так полимераза жогорку температурада бузулбайт, термостабилдүү фермент. Taq полимераза биринчи жолу тазаланган жана Chien et al. 1976-жылы. ПТР техникасы ПТР учурунда жогорку температурага жана температуралык өзгөрүүлөргө туруштук бере алгандыктан Так полимеразанын жардамы менен ишке ашырылат. Так полимераза праймерлер, нуклеотиддер жана бир тилкелүү калыптуу ДНК болгондо ДНК синтезин катализдейт. Фермент молекулалык салмагы болжол менен 94 кДа болгон бир полипептидден турат. Taq полимераза 80 °C жана 7 - 8 рН диапазонунда магний иондорунун катышуусу менен оптималдуу активдүүлүгүн көрсөтөт. Ал полимераза жана экзонуклеаза активдүүлүгүнө ээ. Фермент бир полипептиддик чынжырдан турат жана Taq полимеразанын генинде жогорку G жана C мазмуну бар (67.9%).
Термостабилдүү Так полимераза ПТРди жогорку температурада жүргүзүүгө мүмкүндүк берет, бул праймерлердин өзгөчөлүгүн жогорулатат жана керексиз ПТР продуктуларын (праймер димерлерин) өндүрүүнү азайтат. Так полимераза жогорку температурага туруштук берүү жөндөмдүүлүгүнөн улам ар бир жана ар бир ПТР реакция циклинен кийин ПТР реакциясына жаңы ферменттерди кошуунун зарылдыгын жок кылат. Так полимеразанын ачылышы ПТРди салыштырмалуу жөнөкөй машинада бир жабык түтүктө аткарууга мүмкүндүк берди. Taq полимеразанын ушул касиеттеринен улам, ПТР ДНК анализине байланыштуу көптөгөн молекулярдык биология анализдеринде кадимкидей аткарылуучу популярдуу лабораториялык ыкмага айланат.
Так полимеразасы молекулярдык биологиялык техникада кеңири колдонулат жана чоң масштабдагы Taq полимераза өндүрүшүнө муктаждык бар. Ошондуктан, рекомбинанттык ДНК технологиясын жана генди клондоштурууну колдонуу менен, Taq ДНК полимеразасын коддогон ген клондолуп, ичеги таякчасында экспрессияланган. Бул абдан өндүрүш рекомбинант Taq полимераза көмөктөшөт жана адекваттуу пайдалануу үчүн бул энзимдин баасын төмөндөттү.
1-сүрөт: Так полимераза
ДНК полимераза деген эмне?
ДНК-полимераза – нуклеотиддерден ДНКнын синтезин катализдөөчү фермент. Бул геномдорду копиялоо жана генетикалык маалыматты урпактарга өткөрүү үчүн жооптуу эң так фермент. Клеткага бөлүнүү учурунда ДНК полимераза өзүнүн бардык ДНКсын кайталайт жана ар бир кыз клеткага бирден көчүрмө берет. 1955-жылы Артур Корнберг E Coliде ДНК полимеразаны ачкан. ДНК полимеразанын функциясы бир нече талаптарга жараша болот; шаблон ДНК, Mg+2 иондору, дезоксинуклеотиддердин бардык төрт түрү (dATP, dTTP, dCTP жана d GTP) жана РНКнын кыска ырааттуулугу (праймер). ДНКнын синтези ДНК полимеразасы тарабынан 5'тен 3'ге чейинки багытта жүргүзүлөт.
ДНК-полимеразаларды жети түрдүү үй-бүлөгө топтоого болот: A, B, C, D, X, Y жана RT (Тескери транскриптаза).ретровирустар RT үчүн коддошот; ДНК синтези үчүн РНК шаблону керек болгон адаттан тыш ДНК полимераза. ДНК репликациясында ар кандай ролдор үчүн прокариоттордо табылган ДНК полимеразаларынын беш түрдүү түрү бар. ДНК полимераза 3 ДНКнын жаңы тилкесинин полимеризациясы үчүн жооптуу. ДНК полимераза 1 ДНКны оңдоо жана жамоо үчүн жооптуу. ДНК полимеразалары 2, 4 жана 5 ДНКны оңдоо жана текшерүү үчүн жооптуу. Эукариоттордо ДНК полимеразаларынын 15 түрдүү түрү бар. Аларга беш чоң үй-бүлө кирет.
2-сүрөт: ДНК полимераза
ДНК полимеразалары гендерди клондоштурууда, ПТРде, ДНКны секвенирлөөдө, SNP аныктоодо, молекулярдык диагностикада ж.б. колдонулат. Так полимераза – ДНК полимеразанын бир түрү, ал жогорку температурага чыдай алат жана ДНК синтези үчүн бузулбастан.
Так Полимераза менен ДНК Полимеразанын ортосунда кандай айырма бар?
Так полимераз и ДНК полимераза |
|
| Так ДНК полимеразасы ДНКны түзүүчү фермент. Бул термофилдерде табылган термостабилдүү фермент | ДНК-полимераза ДНКнын репликациясын жеңилдеткен фермент жана прокариоттук жана эукариоттук организмдерде кездешет. |
| Жогорку температурадагы деградация | |
| Так полимераза жогорку температурада активдүү. | ДНК полимеразалар белоктун денатурациялоочу жогорку температурасында бузулат. |
| Колдонуу | |
| Бул PCRде кеңири колдонулат | Так полимераза ПТРде алгач колдонулган колиден алынган ДНК полимеразаны алмаштырды. |
Кыскача маалымат – Так Полимераза жана ДНК Полимераза
ДНК полимеразалар шаблон жана праймерлер бар болгондо дезоксинуклеотиддерден (ДНКнын курулуш блоктору) ДНКны синтездөөчү ферменттер. ДНК полимеразалар клеткалардын ДНКсын копиялоо жана клетканын бөлүнүшү учурунда бирдей кыз клеткаларга өтүү үчүн талап кылынат. ДНК полимеразалары праймердин 3' учуна жаңы нуклеотиддерди кошуп, ДНКнын жаңы жипчелеринин синтезин 5'ден 3'ге чейин узартат. Taq ДНК полимераза ДНКны күчөтүү полимераздык чынжыр реакциясы (ПТР) методунда абдан пайдалуу болгон ДНК полимераз ферменттеринин бири болуп саналат. E. coli ДНК-полимераза 1 мурда ПТР үчүн колдонулган, бирок коммерциялык Taq полимераза жогорку температурада праймерди бириктирүүнүн жогорку өзгөчөлүгүнөн жана азыраак спецификалык эмес күчөтүү продуктусу менен каалаган продуктунун жогорку түшүмдүүлүгүнөн улам аны алмаштырды. Бул Taq Polymerase жана ДНК Полимераза ортосундагы айырма.
