የቁልፍ ልዩነት - Taq Polymerase vs DNA Polymerase
ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ ከግንባታ ብሎኮች (ኑክሊዮታይድ) አዲስ ዲኤንኤ የሚፈጥር ኢንዛይም ነው። በፕሮካርዮት እና በ eukaryotes ውስጥ የተለያዩ የዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ ዓይነቶች ይገኛሉ። እነዚህ ልዩ ኢንዛይሞች በመኖራቸው የዲኤንኤ ማባዛት የሚቻል ሲሆን የዘረመል መረጃ በዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ ተግባር ወደ ዘር ይተላለፋል። ታክ ፖሊሜሬሴ ልዩ የዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ አይነት ሲሆን ቴርሞስታብል እና በ PCR ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። Taq polymerase በቴርሞፊል ባክቴሪያ ውስጥ የሚገኝ እና በብልቃጥ ዲ ኤን ኤ ማባዛት ውስጥ ይጸዳል። በታክ ፖሊሜሬሴ እና በዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ታክ ፖሊሜሬሴ ከፍተኛ ሙቀትን መቋቋም የሚችል ሲሆን ሌሎች የዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች ደግሞ በከፍተኛ ሙቀት (ፕሮቲን በሚቀንስ የሙቀት መጠን) ይቋቋማሉ።
Taq Polymerase ምንድነው?
Taq polymerase (Taq DNA polymerase) በ PCR ቴክኒክ ዲኤንኤን በብልቃጥ ለማዋሃድ የሚያገለግል ኢንዛይም ነው። የሚመረተው ቴርሞስ አኳቲከስ በተባለው ቴርሞፊል ባክቴሪያ ሲሆን በፍል ምንጮች እና በሙቀት ማስተላለፊያዎች ውስጥ ይኖራል። ታክ ፖሊሜሬዝ በከፍተኛ ሙቀት የማይቀንስ ቴርሞስታብል ኢንዛይም ነው። Taq polymerase ለመጀመሪያ ጊዜ የተጣራ እና በ Chien et al ውስጥ ታትሟል. በ 1976 የ PCR ቴክኒክ በ PCR ወቅት ከፍተኛ ሙቀትን እና የሙቀት መለዋወጥን የመቋቋም አቅም ስላለው በታክ ፖሊሜሬዝ እርዳታ ይከናወናል. ታክ ፖሊሜሬዝ የዲኤንኤ ውህደትን የሚያመነጨው ፕሪመርሮች፣ ኑክሊዮታይዶች እና ነጠላ-ክር ያለው አብነት ዲ ኤን ኤ ሲኖሩ ነው። ኢንዛይሙ በግምት 94 ኪ.ሜ የሚደርስ ሞለኪውላዊ ክብደት ያለው ነጠላ ፖሊፔፕታይድ ያካትታል። Taq polymerase በ 80 ዲግሪ ሴንቲግሬድ እና በ 7 - 8 ፒኤች ክልል ውስጥ የማግኒዥየም ionዎች ካሉት ከፍተኛውን እንቅስቃሴ ያሳያል. እሱ ሁለቱም ፖሊሜሬሴ እና ኤክሶኑክለስ እንቅስቃሴ አለው። ኢንዛይሙ ከአንድ የ polypeptide ሰንሰለት የተዋቀረ ነው እና ለ Taq polymerase ጂን ከፍተኛ የጂ እና ሲ ይዘት ይይዛል (67.9%).
ቴርሞስታብል ታክ ፖሊመሬሴ PCRን በከፍተኛ ሙቀቶች እንዲሰራ ያስችለዋል ይህም የፕሪመርሮችን ልዩነት የሚጨምር እና የማይፈለጉ PCR ምርቶችን (ፕሪመር ዲመርስ) ማምረት ይቀንሳል። ታክ ፖሊሜሬዝ ከፍተኛ ሙቀትን የመቋቋም ችሎታ ስላለው ከእያንዳንዱ እና ከእያንዳንዱ PCR ምላሽ ዑደት በኋላ አዲስ ኢንዛይሞችን ወደ PCR ምላሽ የመጨመር አስፈላጊነትን ያስወግዳል። የTaq polymerase ግኝት PCR በአንጻራዊነት ቀላል ማሽን ውስጥ በአንድ የተዘጋ ቱቦ ውስጥ እንዲሰራ አስችሎታል። በእነዚህ የTaq polymerase ባህሪያት ምክንያት PCR በብዙ ሞለኪውላር ባዮሎጂ የዲኤንኤ ትንታኔን በሚመለከት በመደበኛነት የሚሰራ የላብራቶሪ ቴክኒክ ይሆናል።
Taq polymerase በሞለኪውላዊ ባዮሎጂካል ቴክኒኮች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና መጠነ ሰፊ የ Taq polymerase ምርት ፍላጎት አለ። ስለዚህ የዲ ኤን ኤ ቴክኖሎጂን እና የጂን ክሎኒንግ በመጠቀም ታክ ዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬሴን ኮድ ያደረገው ጂን በ Escherichia coli ውስጥ ክሎኒንግ እና ተገልጿል. ይህ Recombinant Taq polymerase ምርትን በእጅጉ አመቻችቷል እና የዚህን ኢንዛይም በበቂ አጠቃቀም ዋጋ ቀንሷል።
ሥዕል 1፡ Taq Polymerase
DNA Polymerase ምንድን ነው?
ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ የዲኤንኤ ውህደትን ከኑክሊዮታይድ የሚወጣ ኢንዛይም ነው። ጂኖም ለማባዛት እና የዘረመል መረጃን ለዘሮች የማስተላለፍ ሃላፊነት ያለው በጣም ትክክለኛው ኢንዛይም ነው። በሴል ክፍፍል ወቅት ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ ሁሉንም ዲ ኤን ኤውን በማባዛት ለእያንዳንዱ ሴት ልጅ አንድ ቅጂ ያስተላልፋል። እ.ኤ.አ. በ 1955 አርተር ኮርንበርግ ዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬዝ በ E Coli ውስጥ ተገኝቷል. የዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬዝ ተግባር በበርካታ መስፈርቶች ላይ የተመሰረተ ነው; አብነት ዲኤንኤ፣ Mg+2 ions፣ አራቱም የዲኦክሲኑክሊዮታይድ ዓይነቶች (dATP፣dTTP፣dCTP እና d GTP) እና አጭር የአር ኤን ኤ (ፕሪመር) ተከታታይ። የዲኤንኤ ውህደት የሚከናወነው ከ5'to 3' አቅጣጫ በDNA polymerase ነው።
ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች በሰባት የተለያዩ ቤተሰቦች ሊመደቡ ይችላሉ፡ A፣ B፣ C፣ D፣ X፣ Y፣ እና RT (Reverse transcriptase)።Retroviruses ለ RT ኢንኮድ; ለዲኤንኤ ውህደት የአር ኤን ኤ አብነት የሚያስፈልገው ያልተለመደ የዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬዝ። በዲኤንኤ መባዛት ውስጥ ለተለያዩ ሚናዎች በፕሮካርዮት ውስጥ አምስት የተለያዩ የዲኤንኤ ፖሊመሬሴዎች አሉ። ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ 3 ለአዲሱ የዲ ኤን ኤ ፈትል ፖሊሜራይዜሽን ተጠያቂ ነው። ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ 1 ዲ ኤን ኤን የመጠገን እና የመጠገን ሃላፊነት አለበት። የዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ 2፣ 4 እና 5 ዲኤንኤን የመጠገን እና የማረም ሃላፊነት አለባቸው። በ eukaryotes ውስጥ 15 የተለያዩ የዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ ዓይነቶች አሉ። አምስት ዋና ዋና ቤተሰቦችን ያካትታሉ።
ስእል 2፡ ዲኤንኤ ፖሊመሬሴ
DNA polymerases በጂን ክሎኒንግ፣ PCR፣ DNA sequencing፣ SNP detection፣ ሞለኪውላር ዲያግኖስቲክስ ወዘተ. Taq polymerase ከፍተኛ ሙቀትን የሚቋቋም እና ለዲኤንኤ ውህደት ሳይበላሽ የሚገኝ አንድ የDNA polymerase አይነት ነው።
በTaq Polymerase እና DNA Polymerase መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
Taq Polymerase vs DNA Polymerase |
|
| Taq DNA polymerase ዲ ኤን ኤ የሚፈጥር ኢንዛይም ነው። በቴርሞፊል ውስጥ የሚገኝ ቴርሞስታብል ኢንዛይም ነው | ዲኤንኤ ፖሊመሬሴ የዲኤንኤ መባዛትን የሚያመቻች እና በሁለቱም ፕሮካርዮቲክ እና eukaryotic ኦርጋኒክ ውስጥ የሚገኝ ኢንዛይም ነው። |
| በከፍተኛ የሙቀት መጠን መውረድ | |
| Taq polymerase በከፍተኛ የሙቀት መጠን ገቢር ነው። | ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች ፕሮቲን እየቀነሱ ከፍተኛ የሙቀት መጠንን ይከለክላሉ። |
| ተጠቀም | |
| ይህ በ PCR ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል | Taq polymerase ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴን በመጀመሪያ PCR ውስጥ ጥቅም ላይ ከዋለ ኮላይ ተክቷል። |
ማጠቃለያ – Taq Polymerase vs DNA Polymerase
ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች አብነት እና ፕሪመር ሲገኙ ዲኤንኤን ከዲኦክሲኑክሊዮታይድ (የዲኤንኤ ግንባታ ብሎኮች) የሚያዋህዱ ኢንዛይሞች ናቸው። የዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች የሴሎችን ዲ ኤን ኤ ለማባዛት እና በሴል ክፍፍል ጊዜ ወደ ተመሳሳይ ሴት ልጅ ሴሎች እንዲገቡ ያስፈልጋል. የዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች አዲስ ኑክሊዮታይዶችን ወደ 3' የፕሪመር መጨረሻ ያክላሉ እና አዲሱን የዲኤንኤ ፈትል ውህደት ወደ 5' ወደ 3' አቅጣጫ ያራዝመዋል። ታክ ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ ከዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬሴይ ኢንዛይም አንዱ ሲሆን በ polymerase chain reaction (PCR) የዲኤንኤ ማጉላት ዘዴ በጣም ጠቃሚ ነው። ኢ. ኮላይ ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ 1 ቀደም ብሎ ለ PCR ጥቅም ላይ ውሏል፣ ነገር ግን የንግድ ታክ ፖሊሜሬዝ በከፍተኛ የሙቀት መጠን የፕሪመር ትስስር ልዩነቱ እና የሚፈለገውን ምርት በትንሹ ልዩ ያልሆነ የማጉላት ምርት በማምጣቱ ተተካ። ይህ በታክ ፖሊሜሬሴ እና በዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬሴ መካከል ያለው ልዩነት ነው.
