Unterschied zwischen DNA-Polymerase 1 2 und 3

Hauptunterschied - DNA-Polymerase 1 vs. 2 vs. 3
 

DNA-Polymerase ist eine spezielle Gruppe von Enzymen, die an der DNA-Replikation lebender Organismen beteiligt sind. Genetische Informationen werden aufgrund der Anwesenheit dieses Enzyms von Generation zu Generation weitergegeben. Es gibt verschiedene Formen von DNA-Polymeraseenzymen, die in Eukaryoten und Prokaryoten gefunden werden. Die DNA-Polymerase 1, 2 und 3 kommt nur in prokaryotischen Organismen vor und spielt bei der DNA-Replikation unterschiedliche Rollen. Der Hauptunterschied zwischen DNA-Polymerase 1 2 und 3 hängt hauptsächlich von der Hauptfunktion jedes Enzyms ab. DNA-Polymerase 3 ist das wichtigste Enzym, das die DNA-Synthese katalysiert, während DNA-Polymerase 1 und 2 an der DNA-Reparatur und dem Korrekturlesen beteiligt sind.

INHALT
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist DNA-Polymerase?
3. Was ist DNA-Polymerase 1?
4. Was ist DNA-Polymerase 2?
5. Was ist DNA-Polymerase 3?
6. Side-by-Side-Vergleich - DNA-Polymerase 1 vs. 2 vs. 3
7. Zusammenfassung

Was ist DNA-Polymerase??

DNA-Duplikation ist ein Muss für die Weitergabe genetischer Informationen von den Eltern an die Nachkommen. Dies wird durch ein spezielles Enzym namens DNA-Polymerase ermöglicht. DNA-Polymerase kann als ein allgegenwärtiges Enzym definiert werden, das die Synthese von DNA katalysiert, die komplementär zu der vorhandenen DNA in lebenden Zellen ist. Es wurde zuerst in entdeckt E coli von Arthur Kornberg im Jahr 1955. DNA-Replikation und -Pflege werden hauptsächlich durch DNA-Polymerasen in der Zelle gesteuert. Die Entdeckung von DNA-Polymerasen half vielen molekularbiologischen Techniken. Es ist das Enzym, das zur Synthese neuer DNA-Stränge ähnlich der ursprünglichen DNA der Organismen aus Nukleotiden während vieler molekularbiologischer Techniken einschließlich PCR, Genklonierung, Gensequenzierung, Krankheitsdiagnose, Gentherapie, Polymorphismusanalyse usw. benötigt wird.

DNA-Polymerasen existieren in verschiedenen Formen, die sich von Form und Größe unterscheiden. Sie gehören mehreren Familien an: A, B, C, D, X, Y und RT. Prokaryotische DNA-Polymerasen werden in fünf verschiedene Kategorien eingeteilt, nämlich DNA-Polymerase 1, DNA-Polymerase 2, DNA-Polymerase 3, DNA-Polymerase 4 und DNA-Polymerase 5. Eukaryotische Organismen haben ungefähr fünfzehn verschiedene DNA-Polymerasen, nämlich Polymerase β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ und ν.

Abbildung 01: DNA-Polymerase

Wenn neue DNA durch DNA-Polymerase synthetisiert wird, beginnt sie am 3'-Ende und lenkt die Synthese in Richtung des 5'-Endes, indem Nucleotide gleichzeitig hinzugefügt werden, die zur Template-DNA komplementär sind. DNA-Polymerase benötigt eine bereits existierende 3'-OH-Gruppe, um die Kettensynthese zu initiieren, und wird durch das kleine DNA- oder RNA-Fragment, das als Primer bezeichnet wird, erleichtert. DNA-Polymerase liest die Template-DNA und bewegt sich vom 3'-Ende zum 5'-Ende, wodurch ein neuer 5'-3'-DNA-Strang entsteht.

Was ist DNA-Polymerase 1??

DNA-Polymerase 1 (Pol 1) ist ein Enzym, das in Prokaryoten gefunden wird und die bakterielle DNA-Replikation unterstützt. Es ist die erste Art von DNA-Polymerase, die 1956 von Arthur Kornberg entdeckt wurde. Dieses Enzym ist in allen prokaryotischen Organismen vorhanden. Pol 1 wird vom Gen kodiert polA und besteht aus 928 Aminosäuren. Es hat eine 5 'bis 3'-Exonukleaseaktivität; Daher ist es eher als DNA-reparierendes Enzym als als DNA-replizierendes Enzym beliebt. Es hat auch die Fähigkeit, mehrere Polymerisationen zu katalysieren, bevor die Template-DNA freigesetzt wird, und Okazaki-Fragmente miteinander verbunden werden, indem neue DNA gefüllt und RNA-Primer entfernt werden.

Pol 1 isoliert aus E coli wurde ausgiebig in molekularen Anwendungen eingesetzt. Sobald Taq Polymerase entdeckt wurde, ersetzte es jedoch E Coli Pol 1 in der PCR-Technologie. Taq-Polymerase ist eine Art thermostabile DNA-Polymerase, die zu Pol 1 gehört.

Abbildung 02: DNA-Polymerase 1

Was ist DNA-Polymerase 2??

DNA-Polymerase 2 (Pol 2) ist ein prokaryotisches Enzym, das die DNA-Replikation katalysiert. Es gehört zur Polymerase-B-Familie und wird durch das Gen codiert polB. Es wurde zuerst von entdeckt E coli von Thomas Kornberg im Jahr 1970. Pol 2 ist ein globuläres Protein, das aus 783 Aminosäuren besteht. Es hat sowohl 3'-bis 5'-Exonukleaseaktivität als auch 5'-bis 3'-Polymeraseaktivität. Es interagiert mit DNA-Polymerase-3-Enzymen, um die Genauigkeit und Prozessivität der DNA-Replikation aufrechtzuerhalten. Pol 2 kann auch die neu synthetisierte DNA auf Genauigkeit überprüfen.

Abbildung 03: DNA-Polymerase 2

Was ist DNA-Polymerase 3??

DNA-Polymerase 3 (Pol 3) ist das Hauptenzym, das die DNA-Replikation in Prokaryoten katalysiert. Es gehört zur Familie der Polymerase C und wird vom Gen kodiert polC. Sie wurde 1970 von Thomas Kornberg entdeckt. Pol 3 ist eine Komponente der Replikationsgabel und kann dem neu polymerisierenden DNA-Strang 1000 Nukleotide pro Sekunde hinzufügen.

Pol 3 ist ein Holoenzym, das aus zehn verschiedenen Proteinen besteht und drei funktionelle Moleküle aufweist, nämlich α, ε und θ. Drei funktionelle Moleküle von Pol 3 sind getrennt für drei Wirkungen des Enzyms verantwortlich. Die α-Untereinheit verwaltet die Polymerisation von DNA, während die & egr; die Korrekturlesung für Exonuklease des pol 3-Enzyms verwaltet. Die θ-Untereinheit hilft der ε-Untereinheit beim Korrekturlesen.

Abbildung 04: Untereinheiten der DNA-Polymerase 3

Was ist der Unterschied zwischen DNA-Polymerase 1 und 2 und 3??

DNA-Polymerase 1 gegen 2 gegen 3
Polymerase 1	Polymerase 1 besteht aus 928 Aminosäuren.
Polymerase 2	Polymerase 2 besteht aus 783 Aminosäuren.
Polymerase 3	Polymerase 3 ist ein Holoenzym, das aus zehn Proteinen besteht, die in drei funktionellen Untereinheiten angeordnet sind.
Familie
Polymerase 1	Polymerase 1 gehört zur Polymerase-Familie A.
Polymerase 2	Polymerase 2 gehört zur Polymerase-Familie B.
Polymerase 3	Polymerase 3 gehört zur Polymerase-Familie C.
Hauptfunktion
Polymerase 1	Dies ist für die DNA-Reparatur und das Entfernen von RNA-Primern verantwortlich.
Polymerase 2	Dies ist für das Korrekturlesen, die Treue und die Prozessivität neu gebildeter DNA verantwortlich
Polymerase 3	Dies ist für die DNA-Polymerisation verantwortlich

Zusammenfassung - DNA Polymerase 1 vs 2 vs 3

DNA-Polymerase ist eine wichtige Enzymklasse, die in allen lebenden Organismen vorkommt. Die Hauptfunktion der DNA-Polymerase ist die DNA-Replikation. Es ist in der Lage, Nukleotide zusammenzusetzen und neue komplementäre DNA für vorhandene DNA zu synthetisieren. Dieses Enzym existiert in verschiedenen Formen, die von Form und Größe abweichen. DNA-Polymerase 1, 2 und 3 sind prokaryotische DNA-Polymerasen, die an der DNA-Replikation beteiligt sind. Pol 1 katalysiert die Reparatur von DNA-Schäden. Pol 2 katalysiert die Treue und Prozessivität der DNA-Replikation. Pol 3 katalysiert die 5 'bis 3'-DNA-Polymerisation.

Referenz:
1. Lehman, I. R. "Entdeckung der DNA-Polymerase". Zeitschrift für biologische Chemie. N. 12. September 2003. Web. 06. März 2017
2.Gardner, Andrew F. und Zvi Kelman. "DNA-Polymerasen in der Biotechnologie". Grenzen. Grenzen, 13. November 2014. Web. 06. März 2017
3. Garcia-Diaz, Miguel und Katarzyna Bebenek. "Mehrere Funktionen von DNA-Polymerasen." Kritische Übersichten in den Pflanzenwissenschaften. US National Library of Medicine, März 2007. Web. 06. März 2017

Bildhöflichkeit:
1. "DNA-Polymerase" Di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "PolymeraseDomains" Von (unbekannt) "Molecule of the Month", März 2000 - Proteindatenbank (Public Domain) über Commons Wikimedia
3. "Pol2-Struktur (basierend auf 35 km)" Von Sbandeka - Eigene Arbeit (CC BY-SA 4.0) über Commons Wikimedia
4. "DNA-Polymerase III (mit Untereinheiten)" Von Alepopoli - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia