Разница между ДНК-полимеразой 1 и 3

Основное отличие - ДНК-полимераза 1 против 3

ДНК-полимеразы 1 и 3 представляют собой два типа ДНК-полимераз, участвующих в репликации прокариотической ДНК. ДНК-полимеразы способствуют синтезу новой цепи ДНК, собирая нуклеотиды в родительскую цепь. Обе ДНК-полимеразы 1 и 3 обладают репликативной активностью в направлении от 5’к 3’. ДНК-полимераза 1 обладает экзонуклеазной активностью как от 5’к 3’, так и от 3’к 5’. Однако ДНК-полимераза 3 обладает только экзонуклеазной активностью от 3’до 5’. В главное отличие между ДНК-полимеразой 1 и 3 заключается в том, что ДНК-полимераза 1 участвует в удалении праймеров из фрагментов и замене пробела соответствующими нуклеотидами, тогда как ДНК-полимераза 3 в основном участвует в синтезе ведущих и отстающих цепей..

Ключевые области покрыты

1. Что такое ДНК-полимераза 1 - Определение, структура, функции 2. Что такое ДНК-полимераза 3 - Определение, структура, функции 3. Каковы сходства между ДНК-полимеразой 1 и 3? - Обзор общих черт 4. В чем разница между ДНК-полимеразой 1 и 3 - Сравнение основных различий

Ключевые термины: ДНК-полимераза 1, ДНК-полимераза 3, экзонуклеазная активность от 3’к 5’, экзонуклеазная активность от 5’к 3’, заполнение промежутков, фрагмент Кленова, полимеризация, проверка, репликация прокариотической ДНК.

Что такое ДНК-полимераза 1

ДНК-полимераза 1 - это тип ДНК-полимераз, который обладает активностью полимеризации, активностью проверки и активностью удаления праймера. ДНК-полимераза 1 была впервые открыта Артуром Корнбергом в 1956 году. За это открытие в 1959 году ему была присуждена Нобелевская премия. ДНК-полимераза 1 кодируется геном polA. Размер гена polA 3000 п.н. ДНК-полимераза 1 участвует в репликации прокариотической ДНК, поскольку она способствует синтезу новой цепи ДНК в направлении от 5’к 3’. Более того, ДНК-полимераза 1 участвует в заполнении пробелов, репарации и рекомбинации. Фермент ДНК-полимераза 1 заполняет пробелы в двухцепочечной ДНК, что важно для репарации ДНК. ДНК-полимераза 1 обладает как экзонуклеазной активностью от 3’к 5’, так и экзонуклеазной активностью от 5’к 3’. Экзонуклеазная активность от 5’к 3’ разрушает как одноцепочечную, так и двухцепочечную ДНК в направлении от 5’к 3’. Как только 5’к 3’ экзонуклеазной активности удаляется из голофермента ДНК-полимеразы 1, оставшаяся молекула называется Кленовский фрагмент.

Рисунок 1: Функциональные домены ДНК-полимеразы 1

Фрагмент Кленова является полезной молекулой в реакциях амплификации ДНК. Это важно в несоответствие ремонта. Три функциональных домена ДНК-полимеразы 1 показаны на рисунке 1.

Что такое ДНК-полимераза 3

ДНК-полимераза 3 является основным ферментом, участвующим в репликации прокариотической ДНК. ДНК-полимераза 3 обладает 5’к 3’ полимеризационной активностью, когда новые нуклеотиды добавляются к растущей цепи на ее 3’конце. Фермент способствует спариванию оснований входящих нуклеотидов с цепью-шаблоном. Другая функция ДНК-полимеразы 3 - проверка реплицированной ДНК. ДНК-полимераза 3 обладает экзонуклеазной активностью от 3’до 5’. Следовательно, этот фермент считывает только что добавленные нуклеотиды, и если есть какое-либо несоответствие с цепью-шаблоном, он будет удален и повторно синтезирован. Следовательно, ДНК-полимераза 3 важна для поддержания стабильности генома.

Рисунок 2: ДНК-полимераза 3

Холоферменты ДНК-полимеразы 3 состоят из десяти субъединиц, которые организованы в две ДНК-полимеразы. Субъединица α является каталитической субъединицей. Подгруппа ε выполняет корректуру от 3 до 5 минут. Субъединица θ выполняет неизвестную функцию. Субъединица α кодируется геном dnaE. Субъединицы ε и θ кодируются генами dnaQ и holE. Структура ДНК-полимеразы 3 показана на рисунке 2.

Сходства между ДНК-полимеразой 1 и 3

Определение

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 представляет собой ДНК-полимеразу, кодируемую геном polA, и участвует в репликации прокариотической ДНК.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 является основным ферментом, который помогает репликации прокариотической ДНК.

Открытие

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 была впервые открыта Артуром Корнбергом в 1956 году.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 была впервые открыта Томасом Корнбергом и Малькольмом Гефером в 1970 году.

Закодировано

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 кодируется геном polyA.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 кодируется генами dnaE, dnaQ и holE.

Семья

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 принадлежит к семейству ДНК-полимераз A.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 принадлежит к семейству ДНК-полимераз C.

Экзонуклеазная активность

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 обладает как экзонуклеазной активностью от 3’к 5’, так и экзонуклеазной активностью от 5’к 3’.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 обладает только экзонуклеазной активностью от 3’до 5’.

Функция

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 удаляет праймер РНК от 5’к 3’.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 добавляет дезоксирибонуклеиновые кислоты к 3’-концу.

Праймер РНК

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 удаляет праймер РНК.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 требует праймера РНК для синтеза ДНК.

Синтез ДНК

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 добавляет нуклеотиды к растущей полинуклеотидной цепи.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 - ключевой фермент для синтеза ДНК у прокариот.

Отстающие / ведущие нити

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 действует только на отстающую цепь.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 действует как на ведущие, так и на отстающие нити репликационной вилки.

Скорость синтеза ДНК

ДНК-полимераза 1: ДНК-полимераза 1 может добавлять от 10 до 20 нуклеотидов в секунду.

ДНК-полимераза 3: ДНК-полимераза 3 может добавлять около 1000 нуклеотидов в секунду.

Заключение

ДНК-полимеразы 1 и 3 представляют собой два типа ДНК-полимераз, участвующих в репликации прокариотической ДНК. Оба типа ДНК-полимераз обладают 5’к 3’ полимеризационной активностью. Кроме того, оба фермента обладают экзонуклеазной активностью от 3’до 5’ для проверки. Основная функция ДНК-полимеразы 3 - это ее функция в процессе полимеризации. Однако ДНК-полимераза 1 обладает экзонуклеазной активностью от 5’до 3’. Благодаря 5’к 3’ экзонуклеазной активности ДНК-полимераза 1 способна удалять праймер. Образующийся промежуток также заполняется ДНК-полимеразой 1. Таким образом, основное различие между ДНК-полимеразами 1 и 3 заключается в их роли в репликации прокариотической ДНК.

Ссылка:

1. «ДНК-полимераза I.» Руководство по ферментам Worthington. N.p., n.d. Интернет. Доступна здесь. 9 августа 2017 г. 2. Марианс, Кеннет Дж., Хироши Хиаса и Док Рён Ким. «Роль субъединиц ядер ДНК-полимеразы III в репликационной вилке α - ЕДИНСТВЕННАЯ СУБЪЕКТИВА, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ПРОЦЕССИВНОЙ РЕПЛИКАЦИИ». Журнал биологической химии. N.p., 23 января 1998 г. Web. Доступна здесь. 09 августа 2017.

Изображение предоставлено:

1. «Полимеразные домены» (неизвестно) «Молекула месяца», март 2000 г. - Банк данных о белках (общественное достояние) через Commons Wikimedia2. «ДНК-полимераза III (с субъединицами)» Алепополи - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia