الفرق الرئيسي - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
بوليميراز الدنا هو صنف خاص من الإنزيمات التي تشارك في تكرار الحمض النووي للكائنات الحية. تنتقل المعلومات الجينية من جيل إلى الجيل التالي بسبب وجود هذا الإنزيم. توجد أشكال مختلفة من إنزيم بوليميريز الحمض النووي الموجود في حقيقيات النوى وبدائيات النوى. تم العثور على بوليميريز الحمض النووي 1 و 2 و 3 فقط في الكائنات بدائية النواة ، وهي تلعب أدوارًا مختلفة في تكرار الحمض النووي. يعتمد الاختلاف الرئيسي بين بوليميريز الحمض النووي 1 2 و 3 بشكل أساسي على الوظيفة الأساسية لكل إنزيم. إن إنزيم DNA polymerase 3 هو الإنزيم الرئيسي الذي يحفز تخليق DNA ، بينما يشارك DNA polymerase 1 و 2 في إصلاح DNA وتصحيح التجارب المطبعية.
ما هو DNA Polymerase؟
تكرار الحمض النووي أمر لا بد منه لتمرير المعلومات الجينية من الوالدين إلى النسل. يتم تسهيل ذلك عن طريق إنزيم خاص يسمى DNA polymerase. يمكن تعريف بوليميراز الحمض النووي على أنه إنزيم في كل مكان يحفز تكوين الحمض النووي المكمل للحمض النووي الموجود في الخلايا الحية. تم اكتشافه لأول مرة في إي كولاي بواسطة آرثر كورنبرج في عام 1955. يخضع تكرار الحمض النووي وصيانته بشكل أساسي إلى بوليميراز الحمض النووي في الخلية. ساعد اكتشاف بوليمرات الدنا العديد من تقنيات البيولوجيا الجزيئية. إنه الإنزيم المطلوب لتخليق خيوط DNA جديدة مشابهة للحمض النووي الأصلي للكائنات من النيوكليوتيدات خلال العديد من التقنيات البيولوجية الجزيئية بما في ذلك PCR ، واستنساخ الجينات ، وتسلسل الجينات ، وتشخيص المرض ، والعلاج الجيني ، وتحليل تعدد الأشكال ، وما إلى ذلك.
توجد بوليمرات الحمض النووي بأشكال متعددة تختلف عن الشكل والحجم. ينتمون إلى عدة عائلات: A و B و C و D و X و Y و RT. يتم تجميع بوليميراز DNA بدائية النواة في خمس فئات مختلفة وهي: DNA polymerase 1 و DNA polymerase 2 و DNA polymerase 3 و DNA polymerase 4 و DNA polymerase 5.تحتوي الكائنات حقيقية النواة على ما يقرب من خمسة عشر بوليميرا DNA مختلفًا وهي البوليميراز β و λ و σ و μ و α و و ε و و ι و κ و Rev1 و ζ و و و.
الشكل 01: بوليميريز الحمض النووي
عند توليف DNA جديد بواسطة بوليميراز DNA ، فإنه يبدأ من الطرف الثالث ويوجه التركيب نحو النهاية 5 عن طريق إضافة نيوكليوتيدات في وقت واحد ، مكملة لقالب الحمض النووي. يحتاج DNA polymerase إلى مجموعة 3 'OH الموجودة مسبقًا لبدء تخليق السلسلة ويتم تسهيلها بواسطة جزء صغير من DNA أو RNA يسمى التمهيدي. يقرأ بوليميراز الحمض النووي الحمض النووي للقالب وينتقل من نهاية 3 إلى 5 ، مما يجعل خيطًا جديدًا من الحمض النووي 5’-3.
ما هو DNA Polymerase 1؟
إنزيم بوليميريز DNA 1 (Pol 1) هو إنزيم موجود في بدائيات النوى يساعد في تكرار الحمض النووي البكتيري.إنه النوع الأول من بوليميريز الحمض النووي الذي اكتشفه آرثر كورنبرج في عام 1956. هذا الإنزيم موجود في جميع الكائنات بدائية النواة. يتم ترميز Pol 1 بواسطة الجين polA ويتكون من 928 من الأحماض الأمينية. له نشاط نوكلياز خارجي من 5 "إلى 3" ؛ وبالتالي ، فهو شائع باعتباره إنزيمًا لإصلاح الحمض النووي بدلاً من إنزيم تكرار الحمض النووي. كما أن لديها القدرة على تحفيز البلمرة المتعددة قبل إطلاق قالب DNA ، وربط أجزاء Okazaki معًا عن طريق ملء DNA جديد ، وإزالة بادئات RNA.
تم استخدام Pol 1 المعزول من E Coli على نطاق واسع في التطبيقات الجزيئية. ومع ذلك ، بمجرد اكتشاف Taq Polymerase ، حل محل E Coli Pol 1 في تقنية PCR. إن بوليميراز Taq هو نوع من بوليميراز DNA القابل للحرارة الذي ينتمي إلى Pol 1.
الشكل 02: بوليميريز الحمض النووي 1
ما هو DNA Polymerase 2؟
إنزيم DNA polymerase 2 (Pol 2) هو إنزيم بدائي النواة يحفز تكرار الحمض النووي. إنه ينتمي إلى عائلة polymerase B ويتم ترميزه بواسطة gen polB. تم اكتشافه لأول مرة من E Coli بواسطة Thomas Kornberg في عام 1970. Pol 2 هو بروتين كروي يتكون من 783 من الأحماض الأمينية. له نشاط نوكلياز خارجي من 3 إلى 5 ونشاط بوليميراز من 5 إلى 3. يتفاعل مع إنزيمات DNA polymerase 3 للحفاظ على الدقة والتجهيز لتكرار الحمض النووي. Pol 2 لديه أيضًا القدرة على تصحيح الحمض النووي المركب حديثًا للتأكد من دقته.
الشكل 03: DNA Polymerase 2
ما هو DNA Polymerase 3؟
DNA polymerase 3 (Pol 3) هو الإنزيم الرئيسي الذي يحفز تكرار الحمض النووي في بدائيات النوى.إنه ينتمي إلى عائلة C polymerase ويتم ترميزه بواسطة الجين polC. اكتشفه توماس كورنبرغ في عام 1970. Pol3 هو أحد مكونات شوكة النسخ ويمكن أن يضيف 1000 نيوكليوتيد في الثانية إلى حبلا DNA البلمرة حديثًا.
Pol 3 عبارة عن أنزيم ثلاثي يتكون من عشرة بروتينات متميزة وله ثلاثة جزيئات وظيفية وهي α و ε و θ. ثلاثة جزيئات وظيفية من Pol 3 مسؤولة بشكل منفصل عن ثلاثة إجراءات للإنزيم. تدير الوحدة الفرعية α بلمرة الحمض النووي بينما تدير ε نشاط تدقيق نوكلياز خارجي لإنزيم pol 3. تساعد الوحدة الفرعية الوحدة الفرعية في التدقيق اللغوي.
الشكل 04: الوحدات الفرعية لبوليميراز DNA 3
ما هو الفرق بين DNA Polymerase 1 و 2 و 3؟
DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3 |
|
| بوليميراز 1 | يتكون البوليميراز 1 من 928 من الأحماض الأمينية. |
| بوليميراز 2 | يتكون البوليميراز 2 من 783 من الأحماض الأمينية. |
| بوليميراز 3 | Polymerase 3 عبارة عن أنزيم هولو يتكون من عشرة بروتينات مرتبة في ثلاث وحدات فرعية وظيفية. |
| عائلة | |
| بوليميراز 1 | البوليميراز 1 ينتمي إلى عائلة البلمرة أ. |
| بوليميراز 2 | ينتمي البوليميراز 2 إلى عائلة البوليميراز B. |
| بوليميراز 3 | البوليميراز 3 ينتمي إلى عائلة البوليميراز C. |
| الوظيفة الرئيسية | |
| بوليميراز 1 | هذا هو المسؤول عن إصلاح الحمض النووي وإزالة الاشعال RNA. |
| بوليميراز 2 | هذا مسؤول عن التدقيق اللغوي والإخلاص والتجهيز للحمض النووي المكون حديثًا |
| بوليميراز 3 | هذا مسؤول عن بلمرة الحمض النووي |
ملخص - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3
بوليميراز الدنا هو فئة إنزيم مهمة توجد في جميع الكائنات الحية. الوظيفة الرئيسية لبوليميراز الحمض النووي هي تكرار الحمض النووي. إنه قادر على تجميع النيوكليوتيدات وتوليف DNA تكميلي جديد للحمض النووي الموجود. يوجد هذا الإنزيم بأشكال مختلفة تختلف من شكل وحجم. بوليميراز الدنا 1 و 2 و 3 عبارة عن بوليميرات DNA بدائية النواة تشارك في تكرار الحمض النووي.تحفز Pol 1 على إصلاح أضرار الحمض النووي. تحفز Pol 2 الدقة والتنفيذية لتكرار الحمض النووي. يحفز Pol 3 بلمرة الحمض النووي "5 إلى 3".
