Differenza tra DNA Polymerase 1 e 3

Differenza principale - DNA Polymerase 1 vs 3

DNA polimerasi 1 e 3 sono due tipi di DNA polimerasi coinvolte nella replicazione del DNA procariotico. Le DNA polimerasi aiutano la sintesi di un nuovo filamento di DNA assemblando i nucleotidi sul filamento madre. Sia la DNA polimerasi 1 che 3 possiedono attività replicativa nella direzione da 5 'a 3'. La DNA polimerasi 1 possiede attività da 5 'a 3' e da 3 'a 5' di esonucleasi. Tuttavia, la DNA polimerasi 3 possiede solo attività di esonucleasi da 3 'a 5'. Il differenza principale tra DNA polimerasi 1 e 3 è quello La DNA polimerasi 1 è coinvolta nella rimozione dei primer dai frammenti e nella sostituzione del gap con nucleotidi rilevanti mentre la DNA polimerasi 3 è principalmente coinvolta nella sintesi dei filamenti principali e ritardanti.  

Aree chiave coperte

1. Cos'è la DNA Polymerase 1
      - Definizione, struttura, funzione
2. Che cos'è DNA Polymerase 3
      - Definizione, struttura, funzione
3. Quali sono le somiglianze tra DNA Polymerase 1 e 3
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra DNA Polymerase 1 e 3
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: DNA Polymerase 1, DNA Polymerase 3, 3 'To 5' Exonuclease Activity, 5 'To 3' Exonuclease Activity, Gap Filling, Klenow Fragment, Polymerization, Proofreading, Prokaryotic DNA Replication

Cos'è la DNA Polymerase 1

La DNA polimerasi 1 è un tipo di DNA polimerasi che possiede attività di polimerizzazione, attività di rilettura e attività di rimozione del primer. DNA polimerasi 1 fu scoperto per la prima volta da Arthur Kornberg nel 1956. Nel 1959 ottenne il premio Nobel per questa scoperta. La DNA polimerasi 1 è codificata dal polA gene. La dimensione del polA il gene è 3000 bp. La DNA polimerasi 1 è coinvolta nella replicazione del DNA procariotico poiché aiuta la sintesi di un nuovo filamento di DNA nella direzione da 5 'a 3'. Inoltre, la DNA polimerasi 1 è coinvolta nel riempimento delle lacune, nella riparazione e nella ricombinazione. L'enzima, DNA polimerasi 1 colma le lacune nel DNA a doppia elica, che è importante nella riparazione del DNA. La DNA polimerasi 1 possiede sia l'attività di esonucleasi da 3 'a 5' sia l'attività di esonucleasi da 5 'a 3'. L'attività di esonucleasi da 5 'a 3' degrada il DNA a singolo e doppio filamento nella direzione da 5 'a 3'. Una volta che l'attività di esonucleasi da 5 'a 3' viene rimossa dall'enzimaenzima di DNA polimerasi 1, la molecola rimanente viene chiamata Frammento di Klenow.

Figura 1: domini funzionali della DNA polimerasi 1

Il frammento di Klenow è una molecola utile nelle reazioni di amplificazione del DNA. Questo è importante in riparazione errata. I tre domini funzionali della DNA polimerasi 1 sono mostrati in Figura 1. 

Che cos'è DNA Polymerase 3

La DNA polimerasi 3 è l'enzima principale coinvolto nella replicazione del DNA procariotico. La DNA polimerasi 3 possiede un'attività di polimerizzazione da 5 'a 3' in cui nuovi nucleotidi vengono aggiunti alla catena in crescita alla sua estremità 3 '. L'enzima aiuta l'accoppiamento di basi dei nucleotidi entranti con il filo del modello. L'altra funzione della DNA polimerasi 3 è la correzione del DNA replicato. La DNA polimerasi 3 possiede attività da 3 'a 5' di esonucleasi. Quindi, questo enzima legge i nucleotidi appena aggiunti, e se c'è qualche discrepanza con il filo del modello, sarà rimosso e risintetizzato. Pertanto, la DNA polimerasi 3 è importante per mantenere la stabilità del genoma.

Figura 2: DNA polimerasi 3

DNA polimerasi 3 oloenzimi è composto da dieci subunità, che sono disposti in due DNA polimerasi. La subunità α è la subunità catalitica. La subunità ε ha un'attività di rilettura da 3 'a 5'. La subunità θ ha una funzione sconosciuta. La subunità α è codificata dal gene dnaE. Le subunità ε e θ sono codificate dai geni dnaQ e holE. La struttura della DNA polimerasi 3 è mostrata in figura 2. 

Somiglianze tra DNA Polymerase 1 e 3

• DNA polimerasi 1 e DNA polimerasi 3 sono due famiglie di DNA polimerasi.
• Sia la DNA polimerasi 1 che la DNA polimerasi 3 sono coinvolte nella replicazione del DNA procariotico.
• Sia la DNA polimerasi 1 che la DNA polimerasi 3 possiedono sia l'attività della polimerasi sia l'attività di esonucleasi.
• Entrambe le DNA polimerasi eseguono la replicazione del DNA in un semi-conservatore

Differenza tra DNA Polymerase 1 e 3

Definizione

DNA polimerasi 1: La DNA polimerasi 1 è una DNA polimerasi codificata dal polA gene ed è coinvolto nella replicazione del DNA procariotico.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 è l'enzima principale che aiuta la replicazione del DNA procariotico.

Scoperta

DNA polimerasi 1: DNA polimerasi 1 fu scoperto per la prima volta da Arthur Kornberg nel 1956.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 fu scoperta per la prima volta da Thomas Kornberg e Malcolm Gefer nel 1970.

Codificato da

DNA polimerasi 1: DNA polimerasi 1 è codificato da polyA gene.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 è codificata dai geni dnaE, dnaQ e holE.

Famiglia

DNA polimerasi 1: La DNA polimerasi 1 appartiene alla famiglia della DNA polimerasi A.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 appartiene alla famiglia della DNA polimerasi C.

Attività di esonucleasi

DNA polimerasi 1: La DNA polimerasi 1 ha sia l'attività di esonucleasi da 3 a 5 'sia l'attività di esonucleasi da 5' a 3 '.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 ha solo 3 'a 5' attività di esonucleasi.

Funzione

DNA polimerasi 1: DNA polimerasi 1 rimuove il primer RNA dalla direzione 5 'a 3'.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 aggiunge acidi desossiribonucleici all'estremità 3 '.

RNA Primer

DNA polimerasi 1: DNA polimerasi 1 rimuove il primer RNA.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 richiede un primer RNA per sintetizzare il DNA.

Sintesi del DNA

DNA polimerasi 1: La DNA polimerasi 1 aggiunge nucleotidi alla catena polinucleotidica in crescita.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 è l'enzima chiave per sintetizzare il DNA nei procarioti.

Fili ritardanti / principali

DNA polimerasi 1: La DNA polimerasi 1 agisce solo sul filo in ritardo.

DNA Polymerase 3: DNA polimerasi 3 agisce su entrambi i fili principali e ritardanti della forcella di replicazione.

Tasso di sintesi del DNA

DNA polimerasi 1: La DNA polimerasi 1 può aggiungere da 10 a 20 nucleotidi al secondo.

DNA Polymerase 3: La DNA polimerasi 3 può aggiungere circa 1000 nucleotidi al secondo.

Conclusione

DNA polimerasi 1 e 3 sono due tipi di DNA polimerasi coinvolte nella replicazione del DNA procariotico. Entrambi i tipi di DNA polimerasi possiedono un'attività polimerizzante da 5 'a 3'. Inoltre, entrambi gli enzimi possiedono attività da 3 'a 5' di esonucleasi per la correzione di bozze. La funzione principale della DNA polimerasi 3 è la sua funzione nella polimerizzazione. Tuttavia, la DNA polimerasi 1 possiede attività di esonucleasi da 5 'a 3'. Con attività di esonucleasi da 5 'a 3', la DNA polimerasi 1 è in grado di rimuovere i primer. La lacuna formante è anche riempita dalla DNA polimerasi 1. Pertanto, la principale differenza tra DNA polimerasi 1 e 3 è il loro ruolo nella replicazione del DNA procariota.

Riferimento:

1. Manuale enzimatico Worthington "DNA Polymerase I.". N., n. Web. Disponibile qui. 09 agosto 2017. 
2. Marians, Kenneth J., Hiroshi Hiasa e Deok Ryong Kim. "Ruolo delle subunità Core DNA Polymerase III alla forcella di replica α È L'UNICA SOTTOSCRITTA RICHIESTA PER LA REPLICAZIONE PROCESSIVA." Journal of Biological Chemistry. 23 gennaio 1998. Web. Disponibile qui. 09 agosto 2017. 

Cortesia dell'immagine:

1. "PolymeraseDomains" di (sconosciuto) "Molecola del mese", marzo 2000 - Protein Data Bank (dominio pubblico) via Commons Wikimedia
2. "DNA polimerasi III (con subunità)" Di Alepopoli - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia