La differenza chiave tra il frammento di Klenow e la DNA polimerasi 1 è che il frammento di Klenow è una grande porzione della DNA polimerasi 1 che manca di attività esonucleasica da 5′ a 3′ mentre la DNA polimerasi è un enzima di E. coli che ha tutti e tre domini tra cui l'attività esonucleasica da 5′ a 3′.
DNA polimerasi è uno degli enzimi chiave coinvolti nella replicazione del DNA negli organismi viventi. Esistono diverse forme di enzima DNA polimerasi che si trovano negli eucarioti e nei procarioti in base alle dimensioni e alla forma. La DNA polimerasi 1, 2 e 3 si trovano solo negli organismi procarioti e svolgono ruoli diversi nella replicazione del DNA. La DNA polimerasi 1 ha tre domini con attività esonucleasica da 5′ a 3′, attività esonucleasica da 3′ a 5′ e attività esonucleasica da 5′ a 3′. Il frammento di Klenow è un prodotto proteolitico della DNA polimerasi 1. Possiede attività esonucleasiche da 5 a 3' e attività esonucleasiche da 3' a 5' della DNA polimerasi 1 intatta, ma manca dell'attività esonucleasica da 5' a 3'.
Cos'è il frammento di Klenow?
Il frammento di Klenow è una grande porzione della DNA polimerasi 1. A differenza della DNA polimerasi 1, l'attività di esonucleasi da 5′ a 3′ non si vede nel frammento di Klenow poiché manca del dominio di esonucleasi in avanti da 5′ a 3′. I frammenti di Klenow sono prodotti digerendo la DNA polimerasi 1 con una proteasi chiamata subtilisina, che è un enzima di digestione delle proteine. In alcune applicazioni, l'attività esonucleasica da 3′ a 5′ del frammento di Klenow diventa indesiderabile. Può essere rimosso introducendo una mutazione nel gene che codifica per il frammento di Klenow. L'enzima risultante che ha solo l'attività della polimerasi da 5′ a 3′ è noto come frammento di exo-Klenow. Morfologicamente, il frammento di Klenow ricorda la mano destra umana. Ha il dominio esonucleasico N-terminale 3′-5′ e il dominio della polimerasi C-terminale separati da circa 30 A.
Figura 01: Frammento di Klenow e DNA polimerasi 1
Il frammento di Klenow è uno strumento importante nelle tecniche di biologia molecolare. I frammenti di Klenow hanno molteplici usi. Sono estremamente importanti nella clonazione a punta smussata per produrre frammenti smussati. I frammenti di Klenow possono rimuovere sporgenze di 3′ o riempire sporgenze di 5′ per formare estremità smussate. Inoltre, i frammenti di Klenow vengono utilizzati per sintetizzare il DNA a doppio filamento da singoli filamenti. Inoltre, vengono utilizzati per preparare sonde marcate radioattivamente utilizzando l'attività della DNA polimerasi dipendente dal DNA da 5'a 3'.
Cos'è la DNA polimerasi 1?
DNA polimerasi 1 (Pol 1) è un enzima presente nei procarioti necessario per la replicazione del DNA batterico. È il primo tipo di DNA polimerasi scoperto da Arthur Kornberg nel 1956. Pol 1 è la polimerasi più abbondante in E. coli. È codificato dal gene polA e composto da 928 aminoacidi. Si compone di tre domini. Tutti e tre i domini svolgono funzioni distinte. Due domini svolgono attività esonucleasica da 5′ a 3′ e attività esonucleasica da 3′ a 5′. A causa di questa attività posseduta da Pol 1, è popolare come enzima di riparazione del DNA piuttosto che come enzima di replicazione del DNA. Il terzo dominio ha la capacità di catalizzare polimerizzazioni multiple (da 5′ a 3′) prima del rilascio del DNA stampo e di collegare insieme i frammenti di Okazaki riempiendo nuovo DNA e rimuovendo i primer di RNA.
Figura 02: DNA polimerasi
Pol 1 isolato da E Coli è stato ampiamente utilizzato in applicazioni molecolari. Tuttavia, una volta scoperta la Taq Polymerase, ha sostituito E Coli Pol 1 nella tecnologia PCR. La Taq polimerasi è una specie di DNA polimerasi termostabile che appartiene a Pol 1.
Quali sono le somiglianze tra il frammento di Klenow e la DNA polimerasi 1?
- Il frammento di Klenow è una grande porzione della DNA polimerasi 1.
- Hanno un'attività della DNA polimerasi da 5' a 3' dipendente dal DNA e un'attività esonucleasica da 3' a 5' che mediano la correzione di bozze.
- Sono usati per molteplici scopi.
Qual è la differenza tra il frammento di Klenow e la DNA polimerasi 1?
La differenza chiave tra il frammento di Klenow e la DNA polimerasi 1 è che il frammento di Klenow manca di attività esonucleasica da 5′ a 3′ mentre la DNA polimerasi 1 ha un'attività esonucleasica da 5′ a 3′. Pertanto, il frammento di Klenow ha due domini, mentre la DNA polimerasi 1 ha tutti e tre i domini.
L'infografica sottostante mostra maggiori dettagli sulla differenza tra il frammento di Klenow e la DNA polimerasi 1.
Riepilogo – Frammento di Klenow vs DNA polimerasi 1
DNA polimerasi 1 è un enzima di E. coli che ha tre domini come dominio di polimerizzazione da 5′ a 3′, dominio di esonucleasi da 3′ a 5′ e dominio di esonucleasi da 5′ a 3′. Il frammento di Klenow è una grande porzione della DNA polimerasi. Manca un dominio della DNA polimerasi 1, che è il dominio dell'esonucleasi da 5′ a 3′. La differenza chiave tra il frammento di Klenow e la DNA polimerasi 1 è che i frammenti di Klenow non hanno un dominio di esonucleasi da 5′ a 3′ mentre la DNA polimerasi 1 ha un dominio di esonucleasi da 5′ a 3′.
