الفرق الرئيسي - Taq Polymerase مقابل DNA Polymerase
إنزيم DNA polymerase هو إنزيم ينتج DNA جديدًا من كتل بنائه (نيوكليوتيدات). في بدائيات النوى وحقيقيات النوى ، توجد أنواع مختلفة من بوليميراز الحمض النووي. يكون تكرار الحمض النووي ممكنًا نظرًا لوجود هذه الإنزيمات الخاصة ، ويتم تمرير المعلومات الجينية إلى النسل من خلال عمل بوليميراز الحمض النووي. إن بوليميراز الطاق هو نوع خاص من بوليميريز الحمض النووي وهو قابل للحرارة ويستخدم على نطاق واسع في تفاعل البوليميراز المتسلسل. تم العثور على طق بوليميراز في البكتيريا المحبة للحرارة وتنقيته في تكرار الحمض النووي في المختبر. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين بوليميراز Taq و DNA polymerase في أن Taq polymerase يمكن أن يتحمل درجات حرارة عالية دون تغيير طبيعة بينما تفسد بوليمرات الحمض النووي الأخرى في درجات حرارة عالية (في درجات حرارة البروتين المهينة).
ما هو طق بوليميراز؟
طاق بوليميراز (Taq DNA polymerase) هو إنزيم يستخدم لتخليق DNA في المختبر بتقنية PCR. يتم إنتاجه بواسطة بكتيريا محبة للحرارة تسمى Thermus aquaticus تعيش في الينابيع الساخنة والفتحات الحرارية. طق بوليميراز إنزيم قابل للحرارة لا يتحلل في درجات الحرارة العالية. تمت تنقية Taq polymerase لأول مرة ونشر في Chien et al. في عام 1976. تم تنفيذ تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل بمساعدة بوليميراز الطاق نظرًا لقدرته على تحمل تقلبات درجات الحرارة ودرجات الحرارة المرتفعة أثناء تفاعل البوليميراز المتسلسل. يحفز بوليميراز Taq تخليق الحمض النووي عندما تكون هناك مواد أولية ونيوكليوتيدات وحمض نووي أحادي السلسلة. يتكون الإنزيم من بولي ببتيد واحد بوزن جزيئي يبلغ حوالي 94 كيلو دالتون. يُظهر Taq polymerase نشاطه الأمثل عند 80 درجة مئوية وفي نطاق 7-8 درجة حموضة مع وجود أيونات المغنيسيوم. له نشاط البوليميراز والنوكلياز الخارجي. يتكون الإنزيم من سلسلة بولي ببتيد واحدة ويحتوي الجين الخاص ببوليميراز Taq على محتوى عالٍ من G و C (67.9٪).
يسمح بوليميراز Taq القابل للحرارة بأداء PCR في درجات حرارة عالية مما يزيد من خصوصية البادئات ويقلل من إنتاج منتجات PCR غير المرغوب فيها (ثنائيات البادئة). يلغي Taq polymerase أيضًا الحاجة إلى إضافة إنزيمات جديدة إلى تفاعل PCR بعد كل دورة تفاعل PCR نظرًا لقدرته على تحمل درجات الحرارة العالية. مكّن اكتشاف بوليميراز Taq من أداء PCR في أنبوب مغلق واحد في آلة بسيطة نسبيًا. نظرًا لخصائص Taq polymerase ، يصبح PCR تقنية مخبرية شائعة يتم إجراؤها بشكل روتيني في العديد من تحليلات البيولوجيا الجزيئية المتعلقة بتحليل الحمض النووي.
يستخدم Taq polymerase على نطاق واسع في التقنيات البيولوجية الجزيئية ، وهناك حاجة لإنتاج بوليميراز Taq على نطاق واسع. لذلك ، باستخدام تقنية الحمض النووي المؤتلف واستنساخ الجينات ، تم استنساخ الجين الذي قام بتشفير بوليميريز DNA Taq والتعبير عنه في Escherichia coli. وقد سهل هذا بشكل كبير إنتاج بوليميريز Taq المؤتلف وخفض سعر هذا الإنزيم للاستخدام المناسب.
الشكل 1: طاق بوليميريز
ما هو DNA Polymerase؟
إنزيم بوليميراز الحمض النووي هو إنزيم يحفز تكوين الحمض النووي من النيوكليوتيدات. إنه الإنزيم الأكثر دقة المسؤول عن تكرار الجينوم ونقل المعلومات الجينية إلى الأبناء. أثناء الانقسام الخلوي ، يقوم بوليميراز الحمض النووي بتكرار كل الحمض النووي الخاص به ويمرر نسخة واحدة إلى كل خلية ابنة. في عام 1955 ، اكتشف آرثر كورنبرغ بوليميريز الحمض النووي في إي كولاي. تعتمد وظيفة بوليميراز الدنا على عدة متطلبات ؛ قالب DNA ، Mg+ 2أيونات ، جميع الأنواع الأربعة من deoxynucleotides (dATP ، dTTP ، dCTP و d GTP) ، وتسلسل قصير من RNA (التمهيدي). يتم توليف الحمض النووي في اتجاه 5’ to 3’بواسطة DNA polymerase.
يمكن تجميع بوليميرات الحمض النووي في سبع عائلات مختلفة: A و B و C و D و X و Y و RT (النسخ العكسي).ترميز الفيروسات القهقرية لـ RT ؛ بوليميراز DNA غير عادي يحتاج إلى قالب RNA لتخليق DNA. هناك خمسة أنواع مختلفة من بوليميرات الحمض النووي الموجودة في بدائيات النوى لأدوار مختلفة في تكرار الحمض النووي. إن إنزيم DNA polymerase 3 مسؤول عن بلمرة الشريط الجديد من DNA. إن بوليميريز الحمض النووي 1 مسؤول عن إصلاح وترميم الحمض النووي. إن بوليميرات الدنا 2 و 4 و 5 مسؤولة عن إصلاح وتصحيح الدنا. في حقيقيات النوى ، هناك 15 نوعًا متميزًا من بوليميراز الحمض النووي. يشملون خمس عائلات رئيسية.
الشكل 2: بوليميريز الحمض النووي
تُستخدم بوليميراز الحمض النووي في استنساخ الجينات ، و PCR ، وتسلسل الحمض النووي ، واكتشاف SNP ، والتشخيص الجزيئي ، وما إلى ذلك. يعتبر Taq polymerase نوعًا واحدًا من بوليميريز الحمض النووي الذي يمكنه تحمل درجات الحرارة المرتفعة ويكون متاحًا لتخليق الحمض النووي دون تدهور.
ما هو الفرق بين Taq Polymerase و DNA Polymerase؟
Taq Polymerase مقابل DNA Polymerase |
|
| Taq DNA polymerase هو إنزيم ينتج الحمض النووي. إنه إنزيم مستقر للحرارة موجود في الحرارة | إنزيم DNA polymerase هو إنزيم يسهل تكرار الحمض النووي ويوجد في كل من الكائنات بدائية النواة والكائنات حقيقية النواة. |
| تدهور في درجات الحرارة العالية | |
| طاق بوليميريز نشط في درجات حرارة عالية. | تتحلل بوليمرات الحمض النووي عند تغيير طبيعة البروتين في درجات الحرارة العالية. |
| استخدم | |
| يستخدم على نطاق واسع في PCR | استبدل Taq polymerase بوليميريز الحمض النووي من القولونية المستخدمة أصلاً في PCR. |
ملخص - Taq Polymerase vs DNA Polymerase
بوليميرات الحمض النووي هي الإنزيمات التي تصنع الحمض النووي من الديوكسينوكليوتيدات (اللبنات الأساسية للحمض النووي) عند توفر القالب والبادئات. إن بوليميرات الدنا مطلوبة لتكرار الحمض النووي للخلايا وتمريرها إلى خلايا ابنة متطابقة أثناء انقسام الخلية. تضيف بوليميرات الحمض النووي نيوكليوتيدات جديدة إلى الطرف الثالث من التمهيدي وتطيل تركيب خيوط الحمض النووي الجديدة في اتجاه 5 إلى 3. يعتبر Taq DNA polymerase أحد إنزيم DNA polymerase وهو مفيد للغاية في طريقة تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) لتضخيم الحمض النووي. تم استخدام E. coli DNA polymerase 1 في وقت سابق من أجل PCR ، ولكن حلت محلها بوليميريز Taq التجاري نظرًا لخصوصية عالية من الارتباط التمهيدي عند درجات حرارة مرتفعة وإنتاج عائد أعلى من المنتج المطلوب مع منتج تضخيم أقل غير محدد. هذا هو الفرق بين Taq Polymerase و DNA Polymerase.
