DNA连接酶和DNA聚合酶有什么区别

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主要区别 DNA连接酶和DNA聚合酶之间的区别是 DNA 连接酶在 DNA 复制、修复和重组过程中连接双链 DNA 中的单链断裂,而 DNA 聚合酶在 DNA 复制过程中将互补的 DNA 核苷酸添加到 5' 到 3' 方向的增长链中。 此外,DNA 连接酶在维持基因组完整性方面起着关键作用,而 DNA 聚合酶对于合成细胞分裂所需的新 DNA 很重要。

DNA连接酶和DNA聚合酶是在DNA复制和修复中起重要作用的两种酶。重要的是,它们催化磷酸二酯键的形成。

DNA 连接酶、DNA 聚合酶、DNA 修复、DNA 复制

什么是 DNA 连接酶

DNA 连接酶是在 DNA 复制、修复和重组过程中在连接双链 DNA 中的主要单链断裂中起重要作用的酶。它以依赖于 ATP 的方式工作。通常,哺乳动物中有四种类型的 DNA 连接酶。它们是 DNA 连接酶 I、II、III 和 IV。这里,DNA 连接酶 I 是负责在 DNA 复制过程中从冈崎片段中去除 RNA 引物后连接滞后链的新生 DNA 的酶。基本上,它是一个 102 kDa 的单体,具有两个明显不同的区域:78 kDa C 端结构域包含活性位点,24 kDa N 端包含核定位信号,将酶引导至 DNA 复制区域。

图 1:DNA 连接酶功能

此外,DNA 连接酶 II 负责 DNA 修复。但是,这种酶不包含基因,它是由DNA连接酶III基因的基因产物选择性剪接而成的。此外,DNA 连接酶 III 负责在核苷酸切除修复过程中和重组片段中连接 DNA。另一方面,DNA 连接酶 IV 在非同源末端连接途径中连接双链断裂。其他两种常见的 DNA 连接酶包括大肠杆菌 DNA 连接酶和 T4 连接酶。

DNA聚合酶是什么

DNA 聚合酶是负责在 DNA 复制过程中向生长中的 DNA 链添加互补核苷酸的关键酶。此外,它在生长链上沿 5' 到 3' 方向进行。它需要一个 RNA 引物,换句话说,一个预先存在的 3'-OH 基团用于在 DNA 复制过程中启动合成。通常,真核生物中的六种 DNA 聚合酶是 DNA 聚合酶 α、β、γ、δ、ε 和 ζ。然而,其中只有三个参与 DNA 复制。它们是 DNA 聚合酶 α、δ 和 ε。基本上,其他 DNA 聚合酶参与 DNA 修复。

图 2:DNA 聚合酶功能

DNA 连接酶和 DNA 聚合酶之间的相似之处

DNA连接酶和DNA聚合酶的区别

定义

DNA 连接酶是指一种特定类型的酶,它通过催化磷酸二酯键的形成促进 DNA 链的连接,而 DNA 聚合酶是指一种酶,它从脱氧核糖核苷酸(DNA 的组成部分)合成 DNA 分子。

类型

DNA连接酶的类型包括DNA连接酶I、II、III、IV、大肠杆菌DNA连接酶和T4连接酶,DNA聚合酶的类型包括真核生物和DNA中的DNA聚合酶α、β、γ、δ、ε和ζ原核生物中的聚合酶 I、I、III、IV 和 V。

功能

DNA 连接酶在 DNA 复制、修复和重组过程中连接双链 DNA 中的单链断裂,而 DNA 聚合酶在 DNA 复制过程中将互补的 DNA 核苷酸添加到 5' 到 3' 方向的增长链中。

激活中级和离开组

DNA 连接酶的活化中间体是 DNA 腺苷酸,AMP 是离去基团,而 DNA 聚合酶的活化中间体是脱氧核糖核苷三磷酸,离去基团是焦磷酸盐。

意义

重要性

虽然 DNA 连接酶在维持基因组完整性方面起着关键作用,但 DNA 聚合酶对于合成细胞分裂所需的新 DNA 很重要。

结论

DNA 连接酶是负责连接双链 DNA 中单链断裂的酶。通常,它在 DNA 复制、修复和基因重组中很重要。另一方面,DNA 聚合酶是负责在 DNA 复制过程中向生长中的 DNA 链添加互补碱基的主要酶。此外,它对于 DNA 修复过程中缺失碱基的合成很重要。因此,这两种酶对于维持 DNA 的完整性都很重要。然而,DNA 连接酶和 DNA 聚合酶之间的主要区别在于它们的功能。

参考:

1. 莫西、罗米娜等。 “DNA 连接酶 I 选择性地影响 DNA 聚合酶 δ 和 ε 的 DNA 合成,表明 DNA 复制和修复中的差异功能。”生物化学杂志,卷。 273,没有。 23, 1998, pp. 14322–14330., doi:10.1074/jbc.273.23.14322。

图片提供:

1. HeatherTsai 的“Heather Tsai DNA 连接酶” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品 (CC BY-SA 3.0) 2. LadyofHats Mariana Ruiz 的“DNA replication en” – 自己的作品 图片从 File:DNA replication.svg(公共领域)重命名通过Commons Wikimedia

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