Ključna razlika – Taq polimeraza vs DNK polimeraza
DNK polimeraza je enzim koji stvara novu DNK iz svojih građevnih blokova (nukleotida). Kod prokariota i eukariota nalaze se različite vrste DNK polimeraza. Duplikacija DNK je izvodljiva zbog prisustva ovih posebnih enzima, a genetska informacija se prenosi na potomstvo djelovanjem DNK polimeraza. Taq polimeraza je posebna vrsta DNK polimeraze koja je termostabilna i široko se koristi u PCR-u. Taq polimeraza se nalazi u termofilnim bakterijama i pročišćava se in vitro replikacijom DNK. Ključna razlika između Taq polimeraze i DNK polimeraze je u tome što Taq polimeraza može izdržati visoke temperature bez denaturacije, dok druge DNK polimeraze denaturiraju na visokim temperaturama (na temperaturama razgradnje proteina).
Šta je Taq Polymerase?
Taq polimeraza (Taq DNK polimeraza) je enzim koji se koristi za sintezu DNK in vitro PCR tehnikom. Proizvodi ga termofilna bakterija Thermus aquaticus koja živi u toplim izvorima i termalnim otvorima. Taq polimeraza je termostabilan enzim koji se ne razgrađuje na visokim temperaturama. Taq polimeraza je prvi put pročišćena i objavljena u Chien et al. 1976. godine. PCR tehnika se izvodi uz pomoć Taq polimeraze zbog njene sposobnosti da toleriše visoke temperature i temperaturne fluktuacije tokom PCR-a. Taq polimeraza katalizira sintezu DNK kada postoje prajmeri, nukleotidi i jednolančana šablonska DNK. Enzim se sastoji od jednog polipeptida sa molekulskom težinom od približno 94 kDa. Taq polimeraza pokazuje svoju optimalnu aktivnost na 80 °C i na 7 – 8 pH opsegu uz prisustvo jona magnezijuma. Ima aktivnost polimeraze i egzonukleaze. Enzim se sastoji od jednog polipeptidnog lanca, a gen za Taq polimerazu sadrži visok sadržaj G i C (67.9%).
Termostabilna Taq polimeraza omogućava izvođenje PCR-a na visokim temperaturama koje povećavaju specifičnost prajmera i smanjuju proizvodnju neželjenih PCR proizvoda (primer dimera). Taq polimeraza također eliminira potrebu za dodavanjem novih enzima u PCR reakciju nakon svakog ciklusa PCR reakcije zbog svoje sposobnosti da izdrži visoke temperature. Otkriće Taq polimeraze omogućilo je da se PCR izvodi u jednoj zatvorenoj epruveti u relativno jednostavnoj mašini. Zbog ovih svojstava Taq polimeraze, PCR postaje popularna rutinski izvođena laboratorijska tehnika u mnogim analizama molekularne biologije koje se tiču analize DNK.
Taq polimeraza se široko koristi u molekularno-biološkim tehnikama i postoji potreba za velikom proizvodnjom Taq polimeraze. Stoga je, koristeći tehnologiju rekombinantne DNK i kloniranje gena, gen koji je kodirao Taq DNK polimerazu kloniran i eksprimiran u Escherichia coli. To je uvelike olakšalo proizvodnju rekombinantne Taq polimeraze i smanjilo cijenu ovog enzima za adekvatnu upotrebu.
Slika 1: Taq polimeraza
Šta je DNK polimeraza?
DNK polimeraza je enzim koji katalizuje sintezu DNK iz nukleotida. To je najprecizniji enzim odgovoran za dupliciranje genoma i prenošenje genetskih informacija potomstvu. Tokom ćelijske diobe, DNK polimeraza duplicira svu svoju DNK i prosljeđuje jednu kopiju svakoj ćeliji ćerki. Godine 1955. Arthur Kornberg je otkrio DNK polimerazu u E Coli. Funkcija DNK polimeraze ovisi o nekoliko zahtjeva; šablon DNK, Mg+2 joni, sva četiri tipa deoksinukleotida (dATP, dTTP, dCTP i d GTP), i kratka sekvenca RNK (prajmer). Sinteza DNK se vrši u pravcu od 5’ do 3’ pomoću DNK polimeraze.
DNK polimeraze se mogu grupisati u sedam različitih porodica: A, B, C, D, X, Y i RT (reverzna transkriptaza). Retrovirusi kodiraju za RT; neobična DNK polimeraza kojoj je potreban RNA šablon za sintezu DNK. Postoji pet različitih tipova DNK polimeraza pronađenih u prokariotima za različite uloge u replikaciji DNK. DNK polimeraza 3 je odgovorna za polimerizaciju novog lanca DNK. DNK polimeraza 1 je odgovorna za popravku i krpljenje DNK. DNK polimeraze 2, 4 i 5 su odgovorne za popravku i korekturu DNK. Kod eukariota postoji 15 različitih tipova DNK polimeraza. Uključuju pet velikih porodica.
Slika 2: DNK polimeraza
DNK polimeraze se koriste u kloniranju gena, PCR-u, sekvenciranju DNK, detekciji SNP-a, molekularnoj dijagnostici itd. Taq polimeraza je jedna vrsta DNK polimeraze koja može podnijeti visoke temperature i biti dostupna za sintezu DNK bez degradacije.
Koja je razlika između Taq polimeraze i DNK polimeraze?
Taq polimeraza vs DNK polimeraza |
|
| Taq DNK polimeraza je enzim koji stvara DNK. To je termostabilan enzim koji se nalazi u termofilima | DNK polimeraza je enzim koji olakšava replikaciju DNK i nalazi se i u prokariotskim i u eukariotskim organizmima. |
| Degradacija na visokim temperaturama | |
| Taq polimeraza je aktivna na visokim temperaturama. | DNK polimeraze degradiraju pri visokim temperaturama denaturacije proteina. |
| Koristi | |
| Ovo se široko koristi u PCR-u | Taq polimeraza zamijenila je DNK polimerazu iz coli prvobitno korištene u PCR-u. |
Sažetak – Taq polimeraza vs DNK polimeraza
DNK polimeraze su enzimi koji sintetiziraju DNK iz deoksinukleotida (građevinskih blokova DNK) kada su šablon i prajmeri dostupni. DNK polimeraze su potrebne za dupliciranje DNK ćelije i prelazak u identične ćelije kćeri tokom ćelijske diobe. DNK polimeraze dodaju nove nukleotide na 3’ kraj prajmera i produžuju sintezu nove DNK lanca u smjeru 5’ do 3’. Taq DNA polimeraza je jedan od enzima DNK polimeraze koji je vrlo koristan u metodi lančane reakcije polimeraze (PCR) amplifikacije DNK. E. coli DNK polimeraza 1 je ranije korištena za PCR, ali ju je komercijalna Taq polimeraza zamijenila zbog svoje visoke specifičnosti vezivanja prajmera na povišenim temperaturama i proizvodnje većeg prinosa željenog proizvoda sa manje nespecifičnog proizvoda amplifikacije. Ovo je razlika između Taq polimeraze i DNK polimeraze.
