Үндсэн ялгаа – ДНХ Полимераз 1 ба 2 vs 3
ДНХ полимераз нь амьд организмын ДНХ-ийн хуулбарлахад оролцдог ферментийн тусгай бүлэг юм. Энэ ферментийн ачаар генетикийн мэдээлэл нь нэг үеэс дараагийн үед дамждаг. Эукариот ба прокариотуудад ДНХ полимеразын ферментийн янз бүрийн хэлбэрүүд байдаг. ДНХ полимераз 1, 2, 3 нь зөвхөн прокариот организмд байдаг бөгөөд ДНХ-ийн хуулбарлахад өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг. ДНХ полимераз 1 2 ба 3-ын гол ялгаа нь фермент бүрийн үндсэн функцээс хамаардаг. ДНХ полимераз 3 нь ДНХ-ийн нийлэгжилтийг хурдасгадаг гол фермент бөгөөд ДНХ полимераз 1 ба 2 нь ДНХ-ийг засах, засварлахад оролцдог.
ДНХ Полимераз гэж юу вэ?
ДНХ-ийн давхардал нь эцэг эхээс үр удамд генетикийн мэдээллийг дамжуулахад зайлшгүй шаардлагатай. Үүнийг ДНХ полимераз хэмээх тусгай фермент дэмждэг. ДНХ полимеразыг амьд эсэд байгаа ДНХ-д нэмэлт ДНХ-ийн нийлэгжилтийг хурдасгадаг хаа сайгүй байдаг фермент гэж тодорхойлж болно. Үүнийг анх 1955 онд Артур Корнберг E coli-д нээсэн. ДНХ-ийн хуулбар болон засвар үйлчилгээ нь голчлон эс дэх ДНХ полимеразуудаар зохицуулагддаг. ДНХ-ийн полимеразуудын нээлт нь молекул биологийн олон арга техникт тусалсан. Энэ нь ПГУ, ген клончлох, генийн дараалал тогтоох, өвчний оношлогоо, генийн эмчилгээ, полиморфизмын шинжилгээ гэх мэт олон молекул биологийн аргуудын явцад нуклеотидуудаас организмын анхны ДНХ-тэй төстэй шинэ ДНХ-ийн хэлхээг нэгтгэхэд шаардлагатай фермент юм.
ДНХ полимеразууд хэлбэр, хэмжээнээсээ ялгаатай олон хэлбэрээр байдаг. Тэд хэд хэдэн гэр бүлд багтдаг: A, B, C, D, X, Y, RT. Прокариот ДНХ полимераза нь ДНХ полимераз 1, ДНХ полимераз 2, ДНХ полимераз 3, ДНХ полимераз 4, ДНХ полимераз 5 гэсэн таван өөр ангилалд хуваагддаг. Эукариот организмууд ойролцоогоор арван таван өөр ДНХ полимеразтай байдаг, тухайлбал полимераз β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ болон ν.
Зураг 01: ДНХ полимераз
ДНХ-ийн полимеразаар шинэ ДНХ-г нийлэгжүүлэхдээ 3' төгсгөлөөс эхэлж, загвар ДНХ-д нэмэлтээр нуклеотидуудыг нэг дор нэмж нийлэгжилтийг 5' төгсгөл рүү чиглүүлдэг. ДНХ полимераза нь гинжин нийлэгжилтийг эхлүүлэхийн тулд урьд өмнө байгаа 3' OH бүлэгтэй байх шаардлагатай бөгөөд праймер гэж нэрлэгддэг жижиг ДНХ эсвэл РНХ фрагментээр үйлчилдэг. ДНХ полимераз нь загвар ДНХ-г уншиж, 3' төгсгөлөөс 5' төгсгөл хүртэл хөдөлж, шинэ 5'-3' ДНХ-ийн хэлхээ үүсгэдэг.
ДНХ Полимераз 1 гэж юу вэ?
ДНХ полимераз 1 (Пол 1) нь прокариотуудад олддог фермент бөгөөд бактерийн ДНХ-ийн репликацийг дэмждэг. Энэ нь 1956 онд Артур Корнбергийн нээсэн анхны ДНХ полимеразын төрөл юм. Энэ фермент нь бүх прокариот организмд байдаг. Пол 1 нь polA генээр кодлогдсон бөгөөд 928 амин хүчлээс тогтдог. Энэ нь 5'-аас 3' экзонуклеазын идэвхжилтэй; Тиймээс энэ нь ДНХ-ийг хуулбарлах фермент гэхээсээ илүү ДНХ-ийг засдаг ферментийн хувьд алдартай. Энэ нь мөн загвар ДНХ-г гаргахаас өмнө олон полимержилтийг хурдасгах чадвартай бөгөөд шинэ ДНХ-г дүүргэж, РНХ праймеруудыг арилгах замаар Оказаки хэлтэрхийг хооронд нь холбох чадвартай.
E Coli-аас тусгаарлагдсан Pol 1-ийг молекулын хэрэглээнд өргөнөөр ашигласан. Гэсэн хэдий ч Taq Polymerase нээгдсэний дараа ПГУ-ын технологид E Coli Pol 1-ийг орлуулсан. Так полимераз нь Пол 1-д хамаарах термостат ДНХ полимеразын нэг төрөл юм.
Зураг 02: ДНХ Полимераз 1
ДНХ Полимераз 2 гэж юу вэ?
ДНХ полимераз 2 (Пол 2) нь ДНХ-ийн репликацийг хурдасгадаг прокариот фермент юм. Энэ нь полимераз В-ийн гэр бүлд хамаарах бөгөөд polB генээр кодлогдсон байдаг. Үүнийг анх 1970 онд Томас Корнберг E Coli-аас нээсэн. Пол 2 нь 783 амин хүчлээс тогтсон бөмбөрцөг хэлбэртэй уураг юм. Энэ нь 3'-5' экзонуклеазын идэвхжил ба 5'-3' полимеразын идэвхжилтэй. Энэ нь ДНХ полимераз 3 ферменттэй харилцан үйлчилж, ДНХ-ийн репликацийн үнэнч байдал, боловсруулалтыг хадгалах болно. Pol 2 нь шинээр нийлэгжсэн ДНХ-г үнэн зөвөөр нь шалгах чадвартай.
Зураг 03: ДНХ Полимераз 2
ДНХ Полимераз 3 гэж юу вэ?
ДНХ полимераз 3 (Пол 3) нь прокариотуудад ДНХ-ийн репликацийг хурдасгадаг гол фермент юм. Энэ нь C полимеразын гэр бүлд хамаардаг бөгөөд polC генээр кодлогддог. Үүнийг 1970 онд Томас Корнберг нээсэн. Пол 3 нь репликацын салааны бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд шинээр полимержиж буй ДНХ-ийн хэлхээнд секундэд 1000 нуклеотид нэмж чаддаг.
Pol 3 нь α, ε, θ гэсэн 3 функциональ молекултай, 10 өөр уурагаас бүрдэх холофермент юм. Пол 3-ийн гурван функциональ молекул нь ферментийн гурван үйлдлийг тус тусад нь хариуцдаг. α дэд нэгж нь ДНХ-ийн полимержилтийг удирддаг бол ε нь пол 3 ферментийн экзонуклеазыг шалгах үйл ажиллагааг удирддаг. θ дэд нэгж нь ε дэд нэгжид засвар уншихад тусалдаг.
Зураг 04: ДНХ Полимераза 3-ын дэд нэгжүүд
ДНХ Полимераз 1 ба 2 ба 3-ын ялгаа нь юу вэ?
ДНХ Полимераз 1 vs 2 vs 3 |
|
| Полимераз 1 | Полимераз 1 нь 928 амин хүчлээс тогтдог. |
| Полимераз 2 | Полимераз 2 нь 783 амин хүчлээс тогтдог. |
| Полимераз 3 | Полимераз 3 нь функциональ гурван дэд нэгжид хуваагдсан арван уургаас тогтсон холофермент юм. |
| Гэр бүл | |
| Полимераз 1 | Полимераз 1 нь полимеразын A бүлэгт хамаардаг. |
| Полимераз 2 | Полимераз 2 нь полимеразын B бүлэгт хамаардаг. |
| Полимераз 3 | Полимераз 3 нь C полимеразын гэр бүлд хамаардаг. |
| Үндсэн функц | |
| Полимераз 1 | Энэ нь ДНХ-г засах, РНХ праймерыг арилгах үүрэгтэй. |
| Полимераз 2 | Энэ нь шинээр бий болсон ДНХ-г шалгах, үнэнч байх, боловсруулах чадварыг хариуцдаг |
| Полимераз 3 | Энэ нь ДНХ-ийн полимержилтийг хариуцдаг |
Хураангуй – ДНХ Полимераз 1 ба 2 эсрэг 3
ДНХ полимераз нь бүх амьд организмд байдаг чухал ферментийн анги юм. ДНХ полимеразын гол үүрэг бол ДНХ-ийн хуулбар юм. Энэ нь нуклеотидуудыг нэгтгэж, одоо байгаа ДНХ-ийн шинэ нэмэлт ДНХ-ийг нэгтгэх чадвартай. Энэ фермент нь хэлбэр, хэмжээнээс хамааран өөр өөр хэлбэрээр байдаг. ДНХ полимераз 1, 2, 3 нь ДНХ-ийн хуулбарлахад оролцдог прокариот ДНХ полимеразууд юм. Пол 1 нь ДНХ-ийн гэмтлийг нөхөн сэргээхэд тусалдаг. Пол 2 нь ДНХ-ийн репликацийн үнэнч байдал, боловсруулалтыг хурдасгадаг. Пол 3 нь 5'-аас 3' хүртэлх ДНХ-ийн полимержилтийг хурдасгадаг.
