הבדל מפתח – T4 לעומת T7 DNA Ligase
DNA ligase הוא אנזים חשוב המשמש בטכניקות ביולוגיה מולקולרית. הוא מתפקד כדבק מולקולרי לחיבור נוקלאוטידים על ידי יצירת קשרי פוספודיסטר בין נוקלאוטידים. הקשרים הפוספודיסטרים נוצרים בין קצה ההידרוקסיל 3' של קבוצת הסוכר לבין קבוצת הפוספט קצה 5'. ליגאז DNA חיוני בתהליך השכפול כדי להצטרף לשברי אוקזאקי של הגדיל המשכי ובמהלך מנגנוני תיקון DNA וניסויי שיבוט במבחנה כדי לחבר את הגן הרצוי המעניין לגנום הווקטור. ישנן שתי ליגזות DNA עיקריות המשמשות כיום ביולוגים מולקולריים: ליגזות DNA T4 ו-T7. T4 DNA ligase הוא אחד האנזימים הראשונים שבודדו מהבקטריופאג' T4. T7 DNA ligase, שהוא חלבון קטן יותר, הוא אנזים מבודד מבקטריופאג T7. זהו ההבדל העיקרי בין ליגזות DNA של T4 ו-T7.
מהי הפעולה של DNA Ligase?
קשירת DNA מתרחשת בתגובה של שלושה שלבים. הצעד הראשון הוא התקפה נוקלאופילית על אלפא-זרחן של ATP היוצרת תוצר ביניים קוולנטי של אנזים-אדנילט שבו AMP מקושר לחנקן צדדי של ליזין. בשלב השני, מתרחשת התקף נוקלאופילי על הזרחן של האנזים-אדנילט על ידי מצע ה-DNA המוגמר 5'-פוספט, משחרר ליזין ויוצר DNA-אדנילט. בשלב האחרון, DNA-adenylate מותקף על ידי 3'- OH של גדיל DNA אחר, משחרר AMP ומצטרף לפולינוקלאוטידים.
מהו T4 DNA Ligase?
T4 ליגאז הייתה הליגאזה הראשונה שבודדה וזוהה על ידי Meselson, Weigle ו-Kellenberger והייתה הליגאזה המסחרית הראשונה אי פעם שיוצרה. T4 DNA ligase הוא אנזים תלוי ATP אשר מזרז את יצירת הקשר הפוספודיסטר. זוהי שרשרת פוליפפטיד בודדת עם 487 שיירי חומצות אמינו ומשקל מולקולרי של כ-77 kDa. ה-pH האופטימלי לפעילותו נמצא בטווח של 7.5 - 8.
איור 01: T4 DNA Ligase
T4 DNA Ligase, כפי ששמו מרמז, קיים בבקטריופאג T4 והוא בודד כאשר הפאג' ייצר את האנזים לאחר הדבקה ב-E. coli. האנזים קושר דופלקסים של דנ א כפול גדילים עם קצוות קהים והשברים שיש לקשור צריכים להיות בסמיכות זה לזה.
מהו T7 DNA Ligase?
T7 ligase הוא חלבון של 41 kDa המיוצר על ידי T7 Bacteriophage והוא מבודד על ידי הדבקת תאי E. coli. התפקיד העיקרי של ליגאז T7 הוא לקשור דופלקסים של DNA דרך קישורי פוספודיסטר ולהצטרף לשברים קרובים של DNA במהלך ניסויי שיבוט.ה-pH האופטימלי עבור T7 DNA ligase נמצא בטווח של 7.0 - 7.2. ליגאז T7 תלוי ב-ATP. ליגזות DNA של T7 מסוגלות גם לחשוף כלאיים של DNA ו-RNA, מה שיוצר קונפורמציות חריגות במהלך שעתוק; עם זאת, תופעה זו עדיין במחקר על ידי מחקרים במבחנה.
מהם הדמיון בין T4 ל-T7 DNA Ligase?
- T4 ו-T7 DNA Ligase משתתפים בתגובת קשירה על ידי חישול דופלקסים של DNA באמצעות יצירת קשר פוספודיסטר בין קצה OH 3' וקצה פוספט 5' של שבר ה-DNA.
- שני האנזימים קושרים דופלקסים של DNA עם קצה קהה שנמצאים בסמיכות זה לזה.
- שני האנזימים תלויים ב-ATP.
- אנזימים אלה מבודדים על ידי הדבקת תאי E. coli בבקטריופאג' המסוים.
- יישומים של שני האנזימים כוללים:
- שיבוט מולקולרי – לקשור את הגן המעניין לווקטור
- תיקון DNA – לתיקון נישות כפולות
- שכפול DNA במבחנה
- תגובת שרשרת ליגאזה
מה ההבדל בין T4 ו-T7 DNA Ligase?
T4 לעומת T7 DNA Ligase |
|
| T4 DNA ליגאז מסוג DNA ליגאז שבודד מהבקטריופאג T4 ומעורב בקשירת שברי DNA סמוכים באמצעות יצירת קשר פוספודיסטר. | T7 DNA ליגאז מסוג DNA ליגאז מבודד מהבקטריופאג T7 ומעורב בקשירת שברי DNA סמוכים באמצעות יצירת קשר פוספודיסטר. |
| גודל החלבון | |
| גודל של T4 DNA ligase הוא 77 kDa - גדול יותר בהשוואה ל-T7 DNA ligase. | גודל של T7 DNA ligase הוא 41 kDa. |
| pH אופטימלי | |
| טווח pH שעובד T4 DNA ligase הוא 7.5 – 8.0. | טווח pH שעובד T7 DNA ligase הוא 7.0 – 7.2. |
סיכום – T4 לעומת T7 DNA Ligase
ליגזות DNA הן מחלקה חשובה של אנזימים המעורבים בשיבוט מולקולרי כדי לייצר מולקולות DNA רקומביננטיות המכילות את הגן המעניין. תגובת קשירה היא תגובה המנצלת אנרגיה ויש מחקרים חדשים שמתנהלים לשיפור הדיוק באמצעות אפנון הליגאזות הזמינות. ליגזות DNA T4 ו-T7 הן שני סוגים של אנזימי ליגז DNA חשובים המשמשים בטכניקות ביולוגיות מולקולריות. T7 DNA ligase הוא גם תוצאה של מחקר שהתבסס על הליגאז העיקרי שבודד מ-T4 E. coli נגוע. T7 מתואר יותר ביעילות ודיוק בביצוע תפקידו בשל גודלו הקטן יותר. זה ההבדל בין ליגאז T4 ל-T7.
הורד גרסת PDF של T4 לעומת T7 DNA Ligase
ניתן להוריד את גרסת ה-PDF של מאמר זה ולהשתמש בה למטרות לא מקוונות לפי הערות ציטוט. הורד כאן גרסת PDF ההבדל בין T4 ל-T7 Ligase.
