تفاوت کلیدی – Taq Polymerase در مقابل DNA Polymerase
DNA پلیمراز آنزیمی است که DNA جدیدی را از بلوک های ساختمانی خود (نوکلئوتیدها) ایجاد می کند. در پروکاریوت ها و یوکاریوت ها، انواع مختلفی از DNA پلیمرازها یافت می شود. تکثیر DNA به دلیل وجود این آنزیم های خاص امکان پذیر است و اطلاعات ژنتیکی با عمل DNA پلیمرازها به فرزندان منتقل می شود. Taq polymerase نوع خاصی از DNA پلیمراز است که حرارت پایدار است و به طور گسترده در PCR استفاده می شود. Taq پلیمراز در باکتری های گرمادوست یافت می شود و در همانندسازی DNA در شرایط آزمایشگاهی خالص می شود. تفاوت کلیدی بین Taq polymerase و DNA polymerase در این است که Taq polymerase می تواند در دمای بالا بدون دناتوره شدن مقاومت کند در حالی که سایر DNA پلیمرازها در دماهای بالا (در دمای تجزیه پروتئین) دناتوره می شوند.
Taq Polymerase چیست؟
Taq پلیمراز (Taq DNA polymerase) آنزیمی است که برای سنتز DNA در شرایط آزمایشگاهی با تکنیک PCR استفاده می شود. این باکتری توسط باکتری گرمادوست به نام Thermus aquaticus تولید می شود که در چشمه های آب گرم و دریچه های حرارتی زندگی می کند. Taq polymerase یک آنزیم مقاوم در برابر حرارت است که در دماهای بالا تجزیه نمی شود. Taq polymerase برای اولین بار خالص شد و در Chien و همکاران منتشر شد. در سال 1976. روش PCR با کمک Taq polymerase به دلیل ظرفیت آن در تحمل نوسانات دما و دما در طول PCR انجام شد. Taq پلیمراز سنتز DNA را هنگامی که آغازگرها، نوکلئوتیدها و DNA الگوی تک رشته ای وجود دارد کاتالیز می کند. این آنزیم از یک پلی پپتید منفرد با وزن مولکولی تقریباً 94 کیلو دالتون تشکیل شده است. Taq پلیمراز فعالیت بهینه خود را در دمای 80 درجه سانتیگراد و در محدوده pH 7 تا 8 با حضور یونهای منیزیم نشان می دهد. هم فعالیت پلیمراز و هم اگزونوکلئاز دارد. آنزیم از یک زنجیره پلی پپتیدی منفرد تشکیل شده است و ژن Taq پلیمراز حاوی محتوای G و C بالایی است (67.9%).
Taq پلیمراز مقاوم به حرارت امکان انجام PCR در دماهای بالا را می دهد که باعث افزایش ویژگی پرایمرها و کاهش تولید محصولات PCR ناخواسته (دایمرهای پرایمر) می شود. Taq polymerase همچنین نیاز به افزودن آنزیم های جدید به واکنش PCR را پس از هر چرخه واکنش PCR به دلیل توانایی آن در تحمل دماهای بالا از بین می برد. کشف Taq polymerase PCR را قادر ساخت تا در یک لوله بسته در یک ماشین نسبتاً ساده عمل کند. با توجه به این ویژگی های Taq پلیمراز، PCR به یک روش آزمایشگاهی رایج در بسیاری از تجزیه و تحلیل های زیست شناسی مولکولی در مورد تجزیه و تحلیل DNA تبدیل می شود.
Taq پلیمراز به طور گسترده در تکنیک های بیولوژیکی مولکولی استفاده می شود و نیاز به تولید پلیمراز Taq در مقیاس بزرگ وجود دارد. بنابراین، با استفاده از فناوری DNA نوترکیب و شبیه‌سازی ژن، ژنی که DNA پلیمراز Taq را کد می‌کند، شبیه‌سازی و در اشریشیا کلی بیان شد. این امر تولید تاق پلیمراز نوترکیب را تا حد زیادی تسهیل کرده و قیمت این آنزیم را برای استفاده کافی کاهش داده است.
شکل 1: Taq Polymerase
DNA پلیمراز چیست؟
DNA پلیمراز آنزیمی است که سنتز DNA از نوکلئوتیدها را کاتالیز می کند. این دقیق ترین آنزیم است که مسئول تکثیر ژنوم ها و انتقال اطلاعات ژنتیکی به فرزندان است. در طول تقسیم سلولی، DNA پلیمراز تمام DNA خود را کپی می کند و یک نسخه را به هر سلول دختر ارسال می کند. در سال 1955، آرتور کورنبرگ DNA پلیمراز را در ای کولی کشف کرد. عملکرد DNA پلیمراز به چندین الزام بستگی دارد. DNA الگو، یونهای Mg+2، هر چهار نوع دئوکسی نوکلئوتید (dATP، dTTP، dCTP و d GTP)، و یک توالی کوتاه از RNA (پرایمر). سنتز DNA در جهت 5 تا 3 توسط DNA پلیمراز انجام می شود.
DNA پلیمرازها را می توان به هفت خانواده مختلف گروه بندی کرد: A، B، C، D، X، Y و RT (ترانس کریپتاز معکوس).رتروویروس‌ها برای RT کد می‌کنند. یک DNA پلیمراز غیر معمول که برای سنتز DNA به یک الگوی RNA نیاز دارد. پنج نوع مختلف از DNA پلیمرازها در پروکاریوت ها برای نقش های مختلف در همانندسازی DNA یافت می شود. DNA پلیمراز 3 مسئول پلیمریزاسیون رشته جدید DNA است. DNA پلیمراز 1 وظیفه ترمیم و وصله DNA را بر عهده دارد. DNA پلیمرازهای 2، 4 و 5 وظیفه ترمیم و تصحیح DNA را بر عهده دارند. در یوکاریوت ها، 15 نوع متمایز DNA پلیمراز وجود دارد. آنها شامل پنج خانواده بزرگ هستند.
شکل 2: DNA پلیمراز
DNA پلیمرازها در شبیه سازی ژن، PCR، توالی یابی DNA، تشخیص SNP، تشخیص مولکولی و غیره استفاده می شوند. Taq polymerase نوعی از DNA پلیمراز است که می تواند دماهای بالا را تحمل کند و برای سنتز DNA بدون تخریب در دسترس است.
تفاوت بین Taq Polymerase و DNA Polymerase چیست؟
Taq Polymerase در مقابل DNA Polymerase |
|
| Taq DNA پلیمراز آنزیمی است که DNA را ایجاد می کند. این آنزیم مقاوم در برابر حرارت است که در گرما دوست یافت می شود | DNA پلیمراز آنزیمی است که تکثیر DNA را تسهیل می کند و در موجودات پروکاریوتی و یوکاریوتی یافت می شود. |
| تخریب در دماهای بالا | |
| Taq پلیمراز در دماهای بالا فعال است. | DNA پلیمرازها در دماهای بالا دناتوره کننده پروتئین تجزیه می شوند. |
| استفاده از | |
| این به طور گسترده در PCR استفاده می شود | Taq پلیمراز جایگزین DNA پلیمراز از coli شد که در ابتدا در PCR استفاده می شد. |
خلاصه - Taq Polymerase در مقابل DNA Polymerase
DNA پلیمرازها آنزیم هایی هستند که DNA را از دئوکسی نوکلئوتیدها (بلوک های سازنده DNA) در صورت در دسترس بودن الگو و آغازگرها سنتز می کنند. DNA پلیمرازها برای تکثیر DNA سلول ها و انتقال به سلول های دختر یکسان در طول تقسیم سلولی مورد نیاز هستند. DNA پلیمرازها نوکلئوتیدهای جدیدی را به انتهای 3 پرایمر اضافه می کنند و سنتز رشته DNA جدید را در جهت 5 به 3 طولانی می کنند. Taq DNA polymerase یکی از آنزیم های DNA پلیمراز است که در روش واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) برای تکثیر DNA بسیار مفید است. E. coli DNA پلیمراز 1 قبلاً برای PCR استفاده شد، اما Taq پلیمراز تجاری به دلیل ویژگی بالای اتصال پرایمر در دماهای بالا و تولید بازده بالاتر محصول مورد نظر با محصول تقویتی غیر اختصاصی کمتر، جایگزین آن شد. این تفاوت بین Taq Polymerase و DNA Polymerase است.
