Əsas Fərq – Taq Polimeraz və DNT Polimeraz
DNT polimeraza öz tikinti bloklarından (nukleotidlər) yeni DNT yaradan bir fermentdir. Prokaryotlarda və eukariotlarda müxtəlif növ DNT polimerazalarına rast gəlinir. Bu xüsusi fermentlərin olması səbəbindən DNT-nin duplikasiyası mümkündür və genetik məlumat DNT polimerazalarının təsiri ilə nəslə ötürülür. Taq polimeraza, termostabil olan və PCR-də geniş istifadə olunan xüsusi bir DNT polimeraz növüdür. Taq polimeraza termofilik bakteriyalarda tapılır və in vitro DNT replikasiyasında təmizlənir. Taq polimeraza ilə DNT polimeraza arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, Taq polimeraza denaturasiya etmədən yüksək temperaturlara dözə bilir, digər DNT polimerazları isə yüksək temperaturda (zülal parçalayan temperaturda) denatürasiya edir.
Taq Polimeraz nədir?
Taq polimeraza (Taq DNT polimeraza) PCR texnikası ilə in vitro DNT sintezi üçün istifadə olunan fermentdir. İsti bulaqlarda və termal ventilyasiyalarda yaşayan Thermus aquaticus adlı termofilik bakteriya tərəfindən istehsal olunur. Taq polimeraza yüksək temperaturda parçalanmayan termostabil fermentdir. Taq polimeraza ilk dəfə təmizləndi və Chien et al. 1976-cı ildə. PCR texnikası PZR zamanı yüksək temperatur və temperatur dalğalanmalarına dözmək qabiliyyətinə görə Taq polimerazanın köməyi ilə həyata keçirilir. Taq polimeraza primerlər, nukleotidlər və tək zəncirli şablon DNT olduqda DNT sintezini katalizləyir. Ferment molekulyar çəkisi təxminən 94 kDa olan tək polipeptiddən ibarətdir. Taq polimeraza maqnezium ionlarının iştirakı ilə 80 °C və 7 – 8 pH diapazonunda optimal fəaliyyətini göstərir. Həm polimeraza, həm də ekzonükleaz aktivliyinə malikdir. Ferment tək polipeptid zəncirindən ibarətdir və Taq polimeraza genində yüksək G və C tərkibi var (67.9%).
Termostabil Taq polimeraza yüksək temperaturda PCR-ni həyata keçirməyə imkan verir ki, bu da primerlərin spesifikliyini artırır və arzuolunmaz PCR məhsullarının (primer dimerləri) istehsalını azaldır. Taq polimeraza yüksək temperaturlara tab gətirmək qabiliyyətinə görə hər bir PCR reaksiya dövründən sonra PCR reaksiyasına yeni fermentlərin əlavə edilməsi ehtiyacını da aradan qaldırır. Taq polimerazanın kəşfi PCR-ni nisbətən sadə bir maşında tək qapalı boruda yerinə yetirməyə imkan verdi. Taq polimerazanın bu xüsusiyyətlərinə görə, PCR DNT analizi ilə bağlı bir çox molekulyar biologiya analizində müntəzəm olaraq həyata keçirilən məşhur laboratoriya texnikasına çevrilir.
Taq polimeraza molekulyar bioloji texnikada geniş istifadə olunur və genişmiqyaslı Taq polimeraza istehsalına ehtiyac var. Buna görə də, rekombinant DNT texnologiyasından və gen klonlanmasından istifadə edərək, Taq DNT polimerazını kodlayan gen klonlanmış və Escherichia coli-də ifadə edilmişdir. Bu, rekombinant Taq polimerazanın istehsalını xeyli asanlaşdırdı və adekvat istifadə üçün bu fermentin qiymətini aşağı saldı.
Şəkil 1: Taq Polimeraz
DNT Polimeraz nədir?
DNT polimeraza nukleotidlərdən DNT sintezini kataliz edən fermentdir. Bu, genomların çoxaldılması və genetik məlumatların nəsillərə ötürülməsindən məsul olan ən dəqiq fermentdir. Hüceyrə bölünməsi zamanı DNT polimeraza bütün DNT-ni təkrarlayır və hər bir qız hüceyrəyə bir nüsxəni ötürür. 1955-ci ildə Artur Kornberq E Coli-də DNT polimerazanı kəşf etdi. DNT polimerazanın funksiyası bir neçə tələbdən asılıdır; şablon DNT, Mg+2 ionları, bütün dörd növ deoksinukleotidlər (dATP, dTTP, dCTP və d GTP) və qısa RNT ardıcıllığı (primer). DNT-nin sintezi DNT polimeraza tərəfindən 5'-3' istiqamətində aparılır.
DNT polimerazaları yeddi müxtəlif ailədə qruplaşdırıla bilər: A, B, C, D, X, Y və RT (Əks transkriptaza). Retroviruslar RT üçün kodlanır; DNT sintezi üçün RNT şablonuna ehtiyacı olan qeyri-adi DNT polimeraza. Prokaryotlarda DNT replikasiyasında müxtəlif rollar üçün beş müxtəlif növ DNT polimerazı var. DNT polimeraza 3 yeni DNT zəncirinin polimerləşməsindən məsuldur. DNT polimeraza 1 DNT-ni təmir etmək və yamaqdan məsuldur. DNT polimerazaları 2, 4 və 5 DNT-nin təmiri və yoxlanılmasından məsuldur. Eukariotlarda 15 fərqli DNT polimeraza növü var. Onlara beş böyük ailə daxildir.
Şəkil 2: DNT Polimeraz
DNT polimerazaları gen klonlama, PCR, DNT ardıcıllığı, SNP aşkarlanması, molekulyar diaqnostika və s. üçün istifadə olunur. Taq polimeraza yüksək temperaturlara dözə bilən və parçalanmadan DNT sintezi üçün mövcud olan bir növ DNT polimerazdır.
Taq Polimeraz və DNT Polimeraz arasındakı fərq nədir?
Taq Polimeraz vs DNT Polimeraz |
|
| Taq DNT polimeraza DNT yaradan fermentdir. Bu termofillərdə olan termostabil fermentdir | DNT polimeraza DNT replikasiyasını asanlaşdıran bir fermentdir və həm prokaryotik, həm də eukaryotik orqanizmlərdə tapılır. |
| Yüksək Temperaturlarda Deqradasiya | |
| Taq polimeraza yüksək temperaturda aktivdir. | DNT polimerazları yüksək temperaturda denaturasiya edən zülalda parçalanır. |
| İstifadə edin | |
| Bu PCR-də geniş istifadə olunur | Taq polimeraza ilkin olaraq PCR-də istifadə edilən koli-dən DNT polimerazanı əvəz etdi. |
Xülasə – Taq Polimeraz və DNT Polimeraz
DNT polimerazaları şablon və primerlər mövcud olduqda deoksinukleotidlərdən (DNT-nin tikinti blokları) DNT sintez edən fermentlərdir. DNT polimerazaları hüceyrələrin DNT-sini çox altmaq və hüceyrə bölünməsi zamanı eyni qız hüceyrələrinə keçmək üçün tələb olunur. DNT polimerazları primerin 3' ucuna yeni nukleotidlər əlavə edir və yeni DNT zəncirinin sintezini 5'-dən 3' istiqamətə uzadır. Taq DNT polimeraza DNT-nin gücləndirilməsinin polimeraza zəncirvari reaksiya (PCR) metodunda çox faydalı olan DNT polimeraza fermentlərindən biridir. E. coli DNT polimeraza 1 PCR üçün əvvəllər istifadə edilmişdir, lakin kommersiya Taq polimeraza yüksək temperaturda primer bağlanmasının yüksək spesifikliyinə və daha az qeyri-spesifik gücləndirmə məhsulu ilə istənilən məhsulun daha yüksək məhsuldarlığının istehsalına görə onu əvəz etmişdir. Bu Taq Polimeraz və DNT Polimeraz arasındakı fərqdir.
