Гол ялгаа – Так полимераз ба ДНХ полимераз
ДНХ полимераз нь өөрийн барилгын материалаас (нуклеотид) шинэ ДНХ үүсгэдэг фермент юм. Прокариот ба эукариотуудад янз бүрийн төрлийн ДНХ полимеразууд олддог. Эдгээр тусгай ферментүүд байдаг тул ДНХ-ийн давхардал нь боломжтой бөгөөд генетикийн мэдээлэл нь ДНХ полимеразын нөлөөгөөр үр удамд дамждаг. Так полимераза нь ДНХ полимеразагийн тусгай төрөл бөгөөд халуунд тэсвэртэй бөгөөд ПГУ-д өргөн хэрэглэгддэг. Так полимераз нь халуунд тэсвэртэй бактериудад агуулагддаг бөгөөд in vitro ДНХ-ийн хуулбарыг цэвэршүүлдэг. Так полимераз ба ДНХ полимераз хоёрын гол ялгаа нь Так полимераз нь өндөр температурт денатурацигүйгээр тэсвэрлэх чадвартай байдаг бол бусад ДНХ полимеразууд өндөр температурт (уургийг задлах температурт) денатурат байдаг.
Так Полимераз гэж юу вэ?
Так полимераза (Taq DNA polymerase) нь ПГУ-ын аргаар in vitro-д ДНХ-г нэгтгэхэд ашигладаг фермент юм. Энэ нь халуун рашаан, дулааны нүхэнд амьдардаг Thermus aquaticus хэмээх халуунд тэсвэртэй нянгаар үүсгэгддэг. Так полимераз нь өндөр температурт задардаггүй, халуунд тэсвэртэй фермент юм. Так полимеразыг анх удаа цэвэршүүлсэн бөгөөд Chien et al. 1976 онд. ПГУ-ын техник нь ПГУ-ын үед өндөр температур, температурын хэлбэлзлийг тэсвэрлэх чадвартай тул Так полимеразын тусламжтайгаар хийгддэг. Так полимераз нь праймер, нуклеотид, нэг хэлхээтэй загвар ДНХ байгаа тохиолдолд ДНХ-ийн нийлэгжилтийг хурдасгадаг. Фермент нь ойролцоогоор 94 кДа молекул жинтэй нэг полипептидээс бүрдэнэ. Так полимераз нь магнийн ион агуулсан 80 ° C, 7-8 рН-ийн мужид хамгийн оновчтой үйл ажиллагаагаа харуулдаг. Энэ нь полимераз ба экзонуклеазын идэвхжилтэй. Фермент нь нэг полипептидийн гинжин хэлхээнээс бүрдэх ба Taq полимеразын ген нь G ба C-ийн өндөр агууламжтай (67.9%).
Термостат Так полимераза нь ПГУ-ыг өндөр температурт гүйцэтгэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь праймеруудын өвөрмөц чанарыг нэмэгдүүлж, хүсээгүй ПГУ-ын бүтээгдэхүүн (праймер димер) үүсэхийг бууруулдаг. Так полимераз нь өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвартай тул ПГУ-ын урвал бүрийн дараа ПГУ-ын урвалд шинэ фермент нэмэх хэрэгцээг арилгадаг. Так полимеразын нээлт нь ПГУ-ыг харьцангуй энгийн машинд нэг хаалттай хоолойд гүйцэтгэх боломжийг олгосон. Так полимеразын эдгээр шинж чанаруудын улмаас ПГУ нь ДНХ-ийн шинжилгээний олон молекул биологийн шинжилгээнд тогтмол хийдэг лабораторийн түгээмэл арга болж байна.
Так полимеразыг молекул биологийн техникт өргөн ашигладаг бөгөөд Так полимеразыг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх шаардлагатай байна. Иймээс ДНХ-ийн рекомбинант технологи, ген клончлолыг ашиглан Так ДНХ полимеразыг кодлосон генийг хувилж, Escherichia coli-д илэрхийлсэн. Энэ нь рекомбинант Так полимеразын үйлдвэрлэлийг ихээхэн хөнгөвчилж, энэ ферментийн үнийг зохих хэмжээгээр бууруулсан.
Зураг 1: Так Полимераз
ДНХ Полимераз гэж юу вэ?
ДНХ полимераз нь нуклеотидуудаас ДНХ-ийн нийлэгжилтийг хурдасгадаг фермент юм. Энэ нь геномыг хуулбарлах, удамшлын мэдээллийг үр удамд дамжуулах үүрэгтэй хамгийн үнэн зөв фермент юм. Эсийн хуваагдлын үед ДНХ полимераз нь бүх ДНХ-ийг хуулбарлаж, охин эс бүрт нэг хуулбарыг дамжуулдаг. 1955 онд Артур Корнберг E Coli дахь ДНХ полимеразыг нээсэн. ДНХ полимеразын үйл ажиллагаа нь хэд хэдэн шаардлагаас хамаардаг; загвар ДНХ, Mg+2 ионууд, бүх дөрвөн төрлийн дезоксинуклеотид (dATP, dTTP, dCTP ба d GTP), РНХ-ийн богино дараалал (праймер). ДНХ-ийн нийлэгжилтийг ДНХ полимераза 5'-3' чиглэлд хийдэг.
ДНХ полимеразуудыг A, B, C, D, X, Y, RT (Урвуу транскриптаза) гэсэн долоон өөр гэр бүлд бүлэглэж болно. Ретровирусууд нь RT-г кодлодог; ДНХ-ийн нийлэгжилтэнд РНХ загвар шаардлагатай ер бусын ДНХ полимераз. Прокариотуудад ДНХ-ийн хуулбарлахад өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг таван төрлийн ДНХ полимеразууд байдаг. ДНХ полимераза 3 нь ДНХ-ийн шинэ хэлхээний полимержилтийг хариуцдаг. ДНХ полимераз 1 нь ДНХ-ийг засах, нөхөх үүрэгтэй. ДНХ-ийн полимеразууд 2, 4, 5 нь ДНХ-ийг засах, шалгах үүрэгтэй. Эукариотуудад 15 төрлийн ДНХ полимераза байдаг. Тэдэнд таван том гэр бүл багтдаг.
Зураг 2: ДНХ Полимераз
ДНХ полимеразуудыг ген клонжуулах, ПГУ, ДНХ-ийн дараалал тогтоох, SNP илрүүлэх, молекулын оношлогоо гэх мэтэд ашигладаг. Так полимераз нь өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвартай, ДНХ-ийн нийлэгжилтэнд задрахгүйгээр нэг төрлийн ДНХ полимераз юм.
Так полимераз ба ДНХ полимераз хоёрын ялгаа юу вэ?
Так Полимераз ба ДНХ Полимераз |
|
| Так ДНХ полимераз нь ДНХ үүсгэдэг фермент юм. Энэ нь термофилд агуулагддаг термостат фермент юм | ДНХ полимераз нь прокариот болон эукариот организмд олддог ДНХ-ийн репликацийг хөнгөвчлөх фермент юм. |
| Өндөр температурын доройтол | |
| Так полимераз нь өндөр температурт идэвхтэй байдаг. | ДНХ полимеразууд нь уургийн денатурат өндөр температурт задардаг. |
| Ашиглах | |
| Энэ нь ПГУ-д өргөн хэрэглэгддэг | Так полимераз нь ПГУ-д анх хэрэглэж байсан коли-ийн ДНХ полимеразыг орлуулсан. |
Хураангуй – Так полимераз ба ДНХ полимераз
ДНХ полимеразууд нь загвар болон праймерууд байгаа үед дезоксинуклеотидуудаас (ДНХ-ийн барилгын материал) ДНХ-ийг нэгтгэдэг ферментүүд юм. ДНХ полимеразууд нь эсийн ДНХ-ийг хуулбарлаж, эсийн хуваагдлын явцад ижил охин эсүүдэд шилжихэд шаардлагатай байдаг. ДНХ полимеразууд нь праймерын 3' төгсгөлд шинэ нуклеотидуудыг нэмж, ДНХ-ийн шинэ хэлхээний синтезийг 5'-аас 3' чиглэлд сунгадаг. Так ДНХ полимераз нь ДНХ-ийн полимеразын ферментийн нэг бөгөөд ДНХ-ийн олшруулах полимеразын гинжин урвал (ПГУ) аргад маш их хэрэгтэй байдаг. E. coli ДНХ полимераз 1-ийг өмнө нь ПГУ-д ашиглаж байсан боловч өндөр температурт праймерыг холбох өндөр өвөрмөц чанар, өвөрмөц бус олшруулалтын бүтээгдэхүүнээр хүссэн бүтээгдэхүүнээс өндөр ургац авдаг тул арилжааны Taq полимераза нь түүнийг орлуулсан. Энэ бол Так полимераз ба ДНХ полимераз хоёрын ялгаа юм.
