Differenza chiave – T4 vs T7 DNA ligasi
DNA ligasi è un importante enzima utilizzato nelle tecniche di biologia molecolare. Funziona come una colla molecolare per unire i nucleotidi formando legami fosfodiestere tra i nucleotidi. I legami fosfodiestere si formano tra l'estremità idrossile 3' della parte zuccherina e il gruppo fosfato finale 5'. La DNA ligasi è vitale nel processo di replicazione per unire i frammenti di Okazaki del filamento in ritardo e durante i meccanismi di riparazione del DNA e gli esperimenti di clonazione in vitro per unire il gene desiderato di interesse al genoma del vettore. Esistono due principali DNA ligasi attualmente utilizzate dai biologi molecolari: T4 e T7 DNA ligasi. La DNA ligasi T4 è uno dei primi enzimi ad essere isolato dal batteriofago T4. La DNA ligasi T7, che è una proteina più piccola, è un enzima isolato dal batteriofago T7. Questa è la differenza chiave tra le ligasi del DNA T4 e T7.
Qual è l'azione della DNA ligasi?
La legatura del DNA avviene in una reazione in tre fasi. Il primo passo è un attacco nucleofilo all'alfa-fosforo dell'ATP che genera un intermedio enzima-adenilato covalente in cui l'AMP è legato all'azoto della catena laterale terminale della lisina. Nella seconda fase, si verifica un attacco nucleofilo sul fosforo dell'enzima-adenilato da parte del substrato del DNA terminato con 5'-fosfato, rilasciando lisina e formando DNA-adenilato. Nella fase finale, il DNA-adenilato viene attaccato da 3'-OH di un altro filamento di DNA, rilasciando AMP e unendosi ai polinucleotidi.
Cos'è la DNA ligasi T4?
T4 Ligase è stata la prima ligasi ad essere isolata e identificata da Meselson, Weigle e Kellenberger ed è stata la prima ligasi commerciale in assoluto prodotta. La DNA ligasi T4 è un enzima dipendente dall'ATP che catalizza la formazione del legame fosfodiestere. È una singola catena polipeptidica con 487 residui di amminoacidi e ha un peso molecolare di circa 77 kDa. Il pH ottimale per la sua attività è compreso tra 7,5 e 8.
Figura 01: DNA ligasi T4
T4 La DNA ligasi, come suggerisce il nome, è presente nel batteriofago T4 ed è stata isolata quando il fago ha prodotto l'enzima in seguito all'infezione da E. coli. L'enzima lega i duplex di DNA a doppio filamento con le estremità smussate ei frammenti da legare devono essere molto vicini l'uno all' altro.
Cos'è la DNA ligasi T7?
La T7 ligasi è una proteina di 41 kDa prodotta dal batteriofago T7 ed è isolata infettando le cellule di E. coli. La funzione principale della ligasi T7 è quella di legare i duplex del DNA attraverso legami fosfodiestere e unire frammenti di DNA vicini durante gli esperimenti di clonazione. Il pH ottimale per la DNA ligasi T7 è compreso tra 7,0 e 7,2. La ligasi T7 dipende dall'ATP. Le ligasi del DNA T7 sono anche in grado di ricotturare ibridi di DNA e RNA, dando origine a conformazioni anormali durante la trascrizione; tuttavia, questo fenomeno è ancora oggetto di ricerca da parte di studi in vitro.
Quali sono le somiglianze tra la DNA ligasi T4 e T7?
- La DNA ligasi T4 e T7 partecipa a una reazione di ligazione ricotturando i duplex del DNA attraverso la formazione di legami fosfodiestere tra l'estremità 3' OH e l'estremità 5' fosfato del frammento di DNA.
- Entrambi gli enzimi legano i duplex di DNA con estremità smussata che sono molto vicini l'uno all' altro.
- Entrambi gli enzimi dipendono dall'ATP.
- Questi enzimi vengono isolati infettando le cellule di E. coli con il particolare batteriofago.
- Le applicazioni di entrambi gli enzimi includono:
- Clonazione molecolare – per legare il gene di interesse al vettore
- Riparazione DNA – per riparare nicchie a doppio filamento
- Replicazione del DNA in vitro
- Reazione a catena della ligasi
Qual è la differenza tra la DNA ligasi T4 e T7?
T4 vs T7 DNA ligasi |
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| T4 DNA ligasi Tipo di DNA ligasi isolata dal batteriofago T4 ed è coinvolta nella legatura di frammenti di DNA adiacenti tramite la formazione di legami fosfodiestere. | T7 DNA ligasi Tipo di DNA ligasi isolata dal batteriofago T7 ed è coinvolta nella legatura di frammenti di DNA adiacenti tramite la formazione di legami fosfodiestere. |
| Dimensione della proteina | |
| La dimensione della DNA ligasi T4 è 77 kDa, maggiore rispetto alla DNA ligasi T7. | La dimensione della DNA ligasi T7 è 41 kDa. |
| pH ottimale | |
| L'intervallo di pH che funziona con la DNA ligasi T4 è 7,5 – 8,0. | L'intervallo di pH che funziona con la DNA ligasi T7 è 7,0 – 7,2. |
Riepilogo – Ligasi del DNA T4 vs T7
Le ligasi del DNA sono un'importante classe di enzimi coinvolti nella clonazione molecolare per produrre molecole di DNA ricombinante contenenti il gene di interesse. La reazione di ligazione è una reazione che utilizza energia e sono in corso nuovi studi di ricerca per migliorare l'accuratezza modulando le ligasi disponibili. Le DNA ligasi T4 e T7 sono due tipi di importanti enzimi della DNA ligasi utilizzati nelle tecniche di biologia molecolare. Anche la ligasi del DNA T7 è il risultato di una ricerca basata sulla ligasi primaria isolata da E. coli infetto da T4. T7 è rappresentato con maggiore efficienza e precisione nello svolgimento della sua funzione grazie alle sue dimensioni ridotte. Questa è la differenza tra la ligasi T4 e T7.
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