Anahtar Fark – DNA Ligaz ve DNA Polimeraz
DNA ligaz ve DNA polimeraz, organizmaların DNA replikasyonu ve DNA onarım mekanizmalarında yer alan önemli enzimlerdir. DNA ligaz, nükleo titler arasında fosfodiester bağlarının oluşumunu katalize ederek DNA parçalarının birleştirilmesinden sorumludur. DNA polimeraz, şablon DNA kullanarak yapı taşlarından (nükleotidler) DNA sentezinden sorumludur. DNA ligaz ve DNA polimeraz arasındaki temel fark budur.
DNA Ligazı nedir?
DNA ligaz, 3' – OH ve 5'- PO4 nükleotit grupları arasında fosfodiester bağı oluşumunu katalize eden ve DNA parçalarının birleşmesini kolaylaştıran bir enzimdir. Moleküler dikiş makinesi olarak da bilinir. Bu yetenek, DNA'daki boşlukları veya çentikleri doldurmayı ve DNA replikasyonu sırasında oluşan Okazaki fragmanlarını birleştirmeyi sağlar. DNA ligazları, rekombinant DNA moleküllerinin üretimi için rekombinant DNA teknolojisinde oldukça faydalıdır. DNA ligaz, ilgili DNA'yı vektör DNA ile birleştirir. Bu nedenle organizmalar için önemli bir enzimdir.
DNA ligaz enzimi, işlevi için bir kofaktöre ve Mg2+ iyonlarına bağlıdır. DNA ligazlarında yardımcı olan iki kofaktör vardır. NAD+ bakteriyel DNA ligazları için bir kofaktör görevi görürken, ATP sıklıkla bir kofaktör virüsü ve ökaryotik DNA ligazları olarak görev yapar. Ökaryotik DNA ligaz eylemi üç ana adımda tamamlanır.
Adım 01. DNA ligazı, ATP molekülüne saldırır ve pirofosfat (iki fosfat grubu) ve AMP'yi serbest bırakır ve elde edilen AMP ile kovalent olarak bağlanarak ligaz-adenilat ara maddesini oluşturur.
Adım 02: Oluşan enzim AMP ara maddesi, AMP'yi nickin 5' fosfatına aktarır ve DNA – adenilat oluşturur (DNA zincirinin 5′-fosfat oksijeni, ligaz-adenilat ara maddesinin fosforuna saldırır).
Adım 03: DNA ligazı, polinükleotidlere katılmak için nickin 3′-OH'sinin DNA-adenilat üzerindeki saldırısını katalize eder ve AMP'yi serbest bırakır.
DNA ligazları genellikle T4 bakteriyofajdan izole edilir ve rekombinant DNA teknolojisinde yaygın olarak kullanılır.
Şekil 01: Nick onarımında DNA ligazı
DNA Polimeraz nedir?
DNA polimeraz, DNA sentezi ve genom replikasyonunda yer alan tüm organizmalarda bulunan her yerde bulunan bir enzimdir. Genetik bilgi, DNA polimerazların yardımıyla ebeveynden yavruya geçer. Mevcut DNA için tamamlayıcı yeni DNA sentezini katalize eder. DNA polimeraz, primer dizisinin 3' OH grubuna nükleotidler (nükleik asitlerin yapı taşları) ekler ve iplik oluşumunu 5' yönünde devam ettirir. DNA polimerazların çoğu, düzeltme okuması için 5' ila 3' polimeraz aktivitesine ve 3' ila 5' eksonükleaz aktivitesine sahiptir.
Prokaryotik DNA polimerazlar beş ana grup altında tanımlanır. Ökaryotlar en az 16 farklı DNA polimeraz içerir. Tüm bu DNA polimerazları, A, B, C, D, X, Y ve RT (Ters transkriptaz) olmak üzere yedi aileye ayrılır.
Şekil 02: DNA polimeraz güdümlü DNA replikasyonu
DNA Ligaz ile DNA Polimeraz arasındaki fark nedir?
DNA Ligaz vs DNA Polimeraz |
|
| DNA ligaz, nükleo titler arasında fosfodiester bağlarının oluşumunu katalize eden ve DNA parçalarını birbirine bağlayan bir enzimdir. | DNA polimeraz, nükleotidler kullanarak DNA sentezini katalize eden bir enzimdir. |
| DNA Replikasyonundaki Rolü | |
| DNA ligaz, DNA replikasyonunda Okazaki fragmanlarını birleştiren ek bir enzimdir. | DNA polimeraz, DNA replikasyonundaki ana enzimdir. |
| Gereksinimler | |
| Mg2+ iyonlarına ve ATP/NAD+ kofaktörlerine bağlıdır | Bir şablona, nükleotidlere, primerlere ve Mg2+'ya bağlıdır. |
| İşlevler | |
| DNA ligaz, DNA rekombinasyonu, DNA onarımı ve DNA replikasyonu için önemlidir. | DNA polimeraz, DNA replikasyonu, DNA onarımı ve DNA rekombinasyon teknolojisi için önemlidir. |
Özet – DNA Ligaz ve DNA Polimeraz
DNA ligaz, DNA fragmanlarının fosfodiester bağlarıyla birleştirilmesi için gerekli olan önemli bir enzimdir. DNA polimeraz, yeni DNA sentezi için önemli olan ana enzimdir. DNA ligaz ve DNA polimeraz arasındaki temel fark, işlevleridir. Ancak her iki enzim de DNA onarımı, DNA replikasyonu ve rekombinant DNA teknolojisi için gereklidir.
