Гол ялгаа – ДНХ лигаза ба ДНХ полимераза
ДНХ-ийн лигаза ба ДНХ полимераза нь организмын ДНХ-ийн хуулбар болон ДНХ-ийн засварын механизмд оролцдог чухал ферментүүд юм. ДНХ-ийн лигаза нь нуклеотидын хооронд фосфодиэстерийн холбоо үүсэхийг хурдасгаж, ДНХ-ийн хэсгүүдийг холбох үүрэгтэй. ДНХ полимераза нь ДНХ-ийн загвар ашиглан түүний барилгын блокоос (нуклеотид) ДНХ-ийн нийлэгжилтийг хариуцдаг. Энэ бол ДНХ лигаза ба ДНХ полимераза хоёрын гол ялгаа юм.
ДНХ Лигаза гэж юу вэ?
ДНХ-ийн лигаза нь 3’ – OH ба 5’- PO4 бүлгийн нуклеотидын хооронд фосфодиэфирийн холбоо үүсэхийг хурдасгаж, ДНХ-ийн хэсгүүдийн нэгдлийг хөнгөвчлөх фермент юм. Үүнийг мөн молекул оёгч гэж нэрлэдэг. Энэ чадвар нь ДНХ-ийн цоорхойг дүүргэх, ДНХ-ийн хуулбарлах явцад үүссэн Оказаки хэсгүүдийг холбох боломжийг олгодог. ДНХ-ийн лигаза нь рекомбинант ДНХ молекулыг үйлдвэрлэхэд рекомбинант ДНХ-ийн технологид маш их хэрэгтэй байдаг. ДНХ лигаза нь сонирхож буй ДНХ-г вектор ДНХ-тэй холбодог. Тиймээс энэ нь организмд чухал фермент юм.
ДНХ-ийн лигазын фермент нь кофактор ба Mg2+ ионуудаас хамаардаг. ДНХ-ийн ligase-д тусалдаг хоёр кофактор байдаг. NAD+ нь бактерийн ДНХ-ийн лигазын кофакторын үүрэг гүйцэтгэдэг бол ATP нь ихэвчлэн кофактор вирус болон эукариот ДНХ-ийн лигазын үүрэг гүйцэтгэдэг. Эукариот ДНХ-ийн лигазын үйл ажиллагаа нь үндсэн гурван үе шаттайгаар төгсдөг.
Алхам 01. ДНХ-ийн лигаза нь ATP молекул руу халдаж, пирофосфат (хоёр фосфатын бүлэг) болон AMP ялгаруулж, үүссэн AMP-тай ковалентаар холбогдон лигаза-аденилат завсрын бодис үүсгэдэг.
Алхам 02: Үүссэн AMP завсрын фермент нь AMP-ийг никийн 5' фосфат руу шилжүүлж, ДНХ – аденилат үүсгэдэг (ДНХ-ийн хэлхээний 5′-фосфатын хүчилтөрөгч нь лигаза-аденилатын завсрын фосфор руу дайрдаг).
Алхам 03: ДНХ-ийн лигаза нь ДНХ-аденилат дээр никийн 3′-OH-ийн дайралтыг хурдасгаж, полинуклеотидуудтай нэгдэж, AMP-ийг ялгаруулдаг.
ДНХ-ийн лигазуудыг ихэвчлэн T4 бактериофагаас тусгаарлаж, рекомбинант ДНХ технологид өргөнөөр ашигладаг.
Зураг 01: ДНХ-ийн лигаза никийг засах
ДНХ Полимераз гэж юу вэ?
ДНХ полимераз нь ДНХ-ийн нийлэгжилт, геномын хуулбарлахад оролцдог бүх организмд байдаг хаа сайгүй байдаг фермент юм. Генетикийн мэдээлэл нь ДНХ полимеразын тусламжтайгаар эцэг эхээс үр удамд дамждаг. Энэ нь одоо байгаа ДНХ-ийн нэмэлт шинэ ДНХ-ийн нийлэгжилтийг хурдасгадаг. ДНХ полимераз нь праймерын дарааллын 3' OH бүлэгт нуклеотидуудыг (нуклейн хүчлүүдийн барилгын материал) нэмж, хэлхээ үүсэхийг 5' чиглэлд үргэлжлүүлдэг. Ихэнх ДНХ полимеразууд нь 5’-аас 3’ полимеразын идэвхжилтэй ба 3’-аас 5’ экзонуклеазын идэвхжилтэй байдаг.
Прокариот ДНХ полимеразуудыг таван үндсэн бүлэгт тодорхойлсон. Эукариотууд дор хаяж 16 өөр ДНХ полимераза агуулдаг. Эдгээр бүх ДНХ полимеразууд нь A, B, C, D, X, Y, RT (Урвуу транскриптаза) гэсэн долоон гэр бүлд хуваагддаг.
Зураг 02: ДНХ полимеразаар удирдуулсан ДНХ-ийн хуулбар
ДНХ Лигаза ба ДНХ Полимераз хоёрын ялгаа юу вэ?
ДНХ Лигаза ба ДНХ Полимераза |
|
| ДНХ-ийн лигаза нь нуклеотидын хооронд фосфодиэстерийн холбоо үүсэхийг хурдасгаж, ДНХ-ийн хэсгүүдийг хооронд нь холбодог фермент юм. | ДНХ полимераз нь нуклеотид ашиглан ДНХ-ийн нийлэгжилтийг хурдасгадаг фермент юм. |
| ДНХ-ийн хуулбарлах үүрэг | |
| ДНХ-ийн лигаза нь Оказаки хэлтэрхийнүүдтэй нэгддэг ДНХ-ийн репликацийн нэмэлт фермент юм. | ДНХ полимераз нь ДНХ-ийн хуулбарлах гол фермент юм. |
| Шаардлага | |
| Энэ нь Mg2+ ион ба ATP/NAD+ кофакторуудаас хамаарна | Энэ нь загвар, нуклеотид, праймер болон Mg2+ зэргээс хамаарна. |
| Функцууд | |
| ДНХ-ийн лигаза нь ДНХ-ийн рекомбинац, ДНХ-ийн засвар, ДНХ-ийн репликацид чухал үүрэгтэй. | ДНХ полимераз нь ДНХ-ийн хуулбар, ДНХ-ийн засвар, ДНХ-ийн рекомбинацын технологид чухал үүрэгтэй. |
Хураангуй – ДНХ Лигаза ба ДНХ Полимераза
ДНХ лигаза нь фосфодиэстерийн холбоогоор ДНХ-ийн хэсгүүдийг холбоход шаардлагатай чухал фермент юм. ДНХ полимераз нь шинэ ДНХ нийлэгжилтэнд чухал үүрэгтэй гол фермент юм. ДНХ лигаза ба ДНХ полимераза хоёрын гол ялгаа нь тэдний үйл ажиллагаа юм. Гэсэн хэдий ч эдгээр ферментүүд хоёулаа ДНХ-ийн засвар, ДНХ-ийн хуулбар болон рекомбинант ДНХ-ийн технологид зайлшгүй шаардлагатай.
