Polimerase DNA adalah enzim yang mencipta DNA baru dari blok bangunannya (nukleotida). Dalam prokariot dan eukariota, terdapat pelbagai jenis polimerase DNA. Pendua DNA boleh dilaksanakan kerana kehadiran enzim-enzim khas ini, dan maklumat genetik diluluskan kepada keturunan dengan tindakan polimerase DNA. Taq polimerase adalah jenis khas polimerase DNA yang termostable dan digunakan secara meluas dalam PCR. Taq polimerase ditemui dalam bakteria termophilic dan disucikan dalam vitro Replikasi DNA. The perbezaan utama antara Taq polimerase dan polimerase DNA adalah bahawa Taq polimerase boleh menahan suhu tinggi tanpa menunjuk sementara polimerase DNA lain denatur pada suhu tinggi (pada suhu yang menjejaskan protein).
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Taq Polymerase
3. Apakah DNA Polimerase
4. Side by Side Comparison - Taq Polymerase vs DNA Polymerase
5. Ringkasan
Taq polimerase (Taq polimerase DNA) adalah enzim yang digunakan untuk mensintesis DNA dalam vitro dengan teknik PCR. Ia dihasilkan oleh bakteria termofilik yang dipanggil Thermus aquaticus yang tinggal di mata air panas dan ventilasi haba. Taq polimerase adalah enzim termostable yang tidak merendahkan suhu tinggi. Taq polimerase telah disucikan untuk kali pertama dan diterbitkan di Chien et al. pada tahun 1976. Teknik PCR dilakukan dengan bantuan Taq polimerase kerana kapasiti untuk bertolak ansur dengan turun naik suhu dan suhu yang tinggi semasa PCR. Taq polimerase mempelbagaikan sintesis DNA apabila terdapat primer, nukleotida dan DNA template stranded tunggal. Enzim terdiri daripada polipeptida tunggal dengan berat molekul kira-kira 94 kDa. Taq polimerase menunjukkan aktiviti optimumnya pada 80 ° C dan pada 7-8 pH pelbagai dengan kehadiran ion Magnesium. Ia mempunyai aktiviti polimerase dan exonuclease. Enzim terdiri daripada rantai polipeptida tunggal dan gen untuk Taq polimerase mengandungi kandungan G dan C tinggi (67.9%).
Taq polimerase termostable membolehkan melaksanakan PCR pada suhu tinggi yang meningkatkan kekhususan primer dan pengurangan menghasilkan produk PCR yang tidak diingini (dimer primer). Taq polimerase juga menghilangkan keperluan untuk menambah enzim baru ke tindak balas PCR selepas setiap kitaran tindak balas PCR kerana kemampuannya untuk menahan suhu tinggi. Penemuan polimerase Taq membolehkan PCR dilakukan dalam tiub tertutup tunggal dalam mesin yang agak mudah. Oleh kerana sifat-sifat Taq polimerase, PCR menjadi teknik makmal yang lazim dilakukan secara rutin dalam banyak analisis biologi molekul mengenai analisis DNA.
Taq polimerase digunakan secara meluas dalam teknik biologi molekul, dan terdapat keperluan pengeluaran Taq polymerase berskala besar. Oleh itu, dengan menggunakan teknologi DNA rekombinan dan pengklonan gen, gen yang mengkodekan polimerase Taq DNA telah diklon dan dinyatakan dalam Escherichia coli. Ini sangat memudahkan pengeluaran polimerase Taqkombromatik dan mengurangkan harga enzim ini untuk kegunaan yang mencukupi.
Rajah 1: Taq Polymerase
Polimerase DNA adalah enzim yang memangkinkan sintesis DNA daripada nukleotida. Ia adalah enzim yang paling tepat yang bertanggungjawab untuk menduplikasi genom dan melewati maklumat genetik kepada keturunan. Semasa pembahagian sel, polimerase DNA menduplikasi semua DNAnya dan melewati satu salinan ke setiap sel anak perempuan. Pada tahun 1955, Arthur Kornberg telah menemui polimerase DNA di Malaysia E coli. Fungsi polimerase DNA bergantung kepada beberapa keperluan; template DNA, Mg+2 ion, semua empat jenis deoxynucleotides (dATP, dTTP, dCTP dan d GTP), dan urutan RNA yang pendek (primer). Sintesis DNA dilakukan dalam arah 5'3 'oleh DNA polimerase.
Polimerase DNA boleh dikumpulkan kepada tujuh keluarga berbeza: A, B, C, D, X, Y, dan RT (Reverse transcriptase). Retrovirus yang dikodkan untuk RT; polimerase DNA yang tidak menentu yang memerlukan templat RNA untuk sintesis DNA. Terdapat lima jenis polimerase DNA yang terdapat dalam prokariot untuk peranan yang berlainan dalam replikasi DNA. Polimerase DNA 3 bertanggungjawab untuk pempolimeran DNA baru. Polimerase DNA 1 bertanggungjawab untuk membaik pulih dan menampal DNA. Polimerase DNA 2, 4 dan 5 bertanggungjawab untuk pembaikan dan pembacaan DNA. Dalam eukariota, terdapat 15 jenis polimerase DNA yang berlainan. Mereka termasuk lima keluarga utama.
Rajah 2: Polimerase DNA
Polimerase DNA digunakan dalam pengklonan gen, PCR, penjujukan DNA, pengesanan SNP, diagnostik molekul, dan lain-lain. Taq polimerase adalah sejenis polimerase DNA yang boleh bertolak ansur dengan suhu tinggi dan tersedia untuk sintesis DNA tanpa degradasi.
Taq Polymerase vs DNA Polymerase | |
Taq DNA polymerase adalah enzim yang mencipta DNA. Ia adalah enzim termostable yang terdapat di termosil | Polimerase DNA adalah enzim yang memudahkan replikasi DNA dan terdapat dalam kedua-dua organisma prokariotik dan eukariotik. |
Degradasi pada Suhu Tinggi | |
Taq polimerase aktif pada suhu tinggi. | Polimerase DNA merendahkan protein dengan menonjolkan suhu tinggi. |
Guna | |
Ini digunakan secara meluas dalam PCR | Taq polimerase menggantikan polimeraseDD dari coli asalnya digunakan dalam PCR. |
Polimerase DNA adalah enzim yang mensintesis DNA dari deoxynucleotides (blok bangunan DNA) apabila templat dan primer disediakan. Polimerase DNA dikehendaki menduplikasi DNA sel dan masuk ke sel anak perempuan yang sama semasa pembahagian sel. Polimerase DNA menambah nukleotida baru ke akhir 3 'primer dan memanjangkan sintesis silikon DNA baru ke arah 5' hingga 3 '. Taq DNA polimerase adalah salah satu daripada enzim polimerase DNA yang sangat berguna dalam tindak balas rantai polimerase (PCR) penguatan DNA. E coli Polimerase DNA 1 telah digunakan lebih awal untuk PCR, tetapi komersil Taq polimerase menggantikannya kerana kekhuatirannya yang tinggi mengikat primer pada suhu tinggi dan menghasilkan hasil yang lebih tinggi daripada produk yang dikehendaki dengan produk penguatan kurang spesifik. Ini adalah perbezaan antara Taq Polymerase dan DNA Polymerase.
Rujukan:
1.Ishino, Sonoko, dan Yoshizumi Ishino. "Polimerase DNA sebagai reagen berguna untuk bioteknologi - sejarah penyelidikan pembangunan di lapangan." Perbatasan dalam Mikrobiologi. Frontiers Media S.A., 2014. Web. 28 Feb. 2017
2 "Taq dan Polimerase DNA termostable lain." Springer. Springer Belanda, 01 Jan 1970. Web. 28 Feb. 2017
3.Stillman, Bruce. "Polimerase DNA pada garpu replikasi dalam eukariota." Sel molekul. Perpustakaan Perubatan Negara A.S., 09 Mei 2008. Web. 28 Feb. 2017
4.EukaryoticDNAPolymerases - University of Oxford. " N.p., n.d. Web. 28 Feb. 2017
Image Courtesy:
1. "Taq" Oleh Adenosine - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Polimerase DNA" Oleh Yikrazuul - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons