Dallimi kryesor – ADN Polimeraza 1 vs 2 vs 3
Polimeraza e ADN-së është një grup i veçantë enzimash që përfshihen në replikimin e ADN-së të organizmave të gjallë. Informacioni gjenetik kalon nga një brez në brezin tjetër për shkak të pranisë së kësaj enzime. Ekzistojnë forma të ndryshme të enzimës së polimerazës së ADN-së që gjenden te eukariotët dhe prokariotët. ADN polimeraza 1, 2 dhe 3 gjenden vetëm në organizmat prokariote, dhe ato luajnë role të ndryshme në replikimin e ADN-së. Dallimi kryesor midis polimerazës së ADN-së 1 2 dhe 3 kryesisht mbështetet në funksionin kryesor të secilës enzimë. ADN polimeraza 3 është enzima kryesore që katalizon sintezën e ADN-së, ndërsa ADN polimeraza 1 dhe 2 janë të përfshira në riparimin dhe korrigjimin e ADN-së.
Çfarë është ADN Polimeraza?
Dublikimi i ADN-së është i domosdoshëm për kalimin e informacionit gjenetik nga prindi tek pasardhësit. Kjo lehtësohet nga një enzimë e veçantë e quajtur ADN polimeraza. ADN polimeraza mund të përkufizohet si një enzimë e pranishme kudo që katalizon sintezën e ADN-së plotësuese me ADN-në ekzistuese në qelizat e gjalla. Ajo u zbulua për herë të parë në E coli nga Arthur Kornberg në vitin 1955. Replikimi dhe mirëmbajtja e ADN-së drejtohen kryesisht nga polimerazat e ADN-së në qelizë. Zbulimi i polimerazave të ADN-së ndihmoi shumë teknika të biologjisë molekulare. Është enzima e nevojshme për sintetizimin e vargjeve të reja të ADN-së të ngjashme me ADN-në origjinale të organizmave nga nukleotidet gjatë shumë teknikave biologjike molekulare duke përfshirë PCR, klonimin e gjeneve, renditjen e gjeneve, diagnozën e sëmundjes, terapinë gjenetike, analizën e polimorfizmit, etj.
Polimerazat e ADN-së ekzistojnë në forma të shumta që ndryshojnë nga forma dhe madhësia. Ata i përkasin disa familjeve: A, B, C, D, X, Y dhe RT. Polimerazat prokariote të ADN-së grupohen në pesë kategori të ndryshme, përkatësisht, ADN polimeraza 1, ADN polimeraza 2, ADN polimeraza 3, ADN polimeraza 4 dhe ADN polimeraza 5. Organizmat eukariote kanë afërsisht pesëmbëdhjetë polimeraza të ndryshme të ADN-së, përkatësisht polimeraza β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ dhe ν.
Figura 01: ADN polimeraza
Kur sintetizon ADN-në e re nga ADN polimeraza, ajo fillon nga fundi 3' dhe e drejton sintezën drejt skajit 5' duke shtuar nukleotide në të njëjtën kohë, plotësuese me ADN-në shabllon. ADN polimeraza ka nevojë për një grup paraekzistues 3' OH për të filluar sintezën e zinxhirit dhe lehtësohet nga fragmenti i vogël i ADN-së ose ARN-së i quajtur primer. ADN polimeraza lexon shabllonin e ADN-së dhe lëviz nga skaji 3' në skajin 5', duke krijuar një varg të ri ADN-je 5'-3'.
Çfarë është ADN Polimeraza 1?
DNA polimeraza 1 (Pol 1) është një enzimë e gjetur në prokariote që ndihmon në replikimin e ADN-së bakteriale. Është lloji i parë i ADN polimerazës i zbuluar nga Arthur Kornberg në vitin 1956. Kjo enzimë është e pranishme në të gjithë organizmat prokariote. Pol 1 është i koduar nga gjeni polA dhe përbëhet nga 928 aminoacide. Ka një aktivitet ekzonukleazë 5' deri në 3'; Kështu, është e njohur si një enzimë riparuese e ADN-së dhe jo si një enzimë riprodhuese e ADN-së. Ai gjithashtu ka aftësinë të katalizojë polimerizime të shumta përpara se të lëshojë ADN-në shabllon dhe të lidh fragmentet Okazaki së bashku duke mbushur ADN-në e re dhe duke hequr abetaret e ARN-së.
Pol 1 i izoluar nga E Coli u përdor gjerësisht në aplikime molekulare. Megjithatë, sapo u zbulua Taq Polymerase, ajo zëvendësoi E Coli Pol 1 në teknologjinë PCR. Taq polimeraza është një lloj polimeraze e ADN-së e qëndrueshme që i përket Pol 1.
Figura 02: ADN Polimeraza 1
Çfarë është ADN Polimeraza 2?
ADN polimeraza 2 (Pol 2) është një enzimë prokariote që katalizon replikimin e ADN-së. I përket familjes së polimerazës B dhe kodohet nga gen polB. Ajo u zbulua për herë të parë nga E Coli nga Thomas Kornberg në vitin 1970. Pol 2 është një proteinë globulare e përbërë nga 783 aminoacide. Ajo ka aktivitet 3' deri në 5' ekzonukleazë dhe aktivitet polimerazë 5' deri në 3. Ai ndërvepron me enzimat e ADN polimerazës 3 për të ruajtur besnikërinë dhe procesueshmërinë e replikimit të ADN-së. Pol 2 ka gjithashtu aftësinë për të korrigjuar ADN-në e saposintetizuar për saktësi.
Figura 03: ADN Polimeraza 2
Çfarë është ADN Polimeraza 3?
ADN polimeraza 3 (Pol 3) është enzima kryesore që katalizon replikimin e ADN-së në prokariote. I përket familjes së polimerazës C dhe kodohet nga geni polC. Ajo u zbulua nga Thomas Kornberg në vitin 1970. Pol 3 është një komponent i pirunit të riprodhimit dhe mund të shtojë 1000 nukleotide në sekondë në vargun e ADN-së që po polimerizohet.
Pol 3 është një holoenzimë e përbërë nga dhjetë proteina të dallueshme dhe ka tre molekula funksionale, përkatësisht α, ε dhe θ. Tre molekula funksionale të Pol 3 janë përgjegjëse veçmas për tre veprime të enzimës. Nën-njësia α menaxhon polimerizimin e ADN-së ndërsa ε menaxhon aktivitetin korrigjues të ekzonukleazës të enzimës pol 3. Nënnjësia θ ndihmon nënnjësinë ε për korrigjim.
Figura 04: Njësitë e ADN Polimerazës 3
Cili është ndryshimi midis ADN Polimerazës 1 dhe 2 dhe 3?
DNA Polimeraza 1 vs 2 vs 3 |
|
| Polymeraza 1 | Polymeraza 1 përbëhet nga 928 aminoacide. |
| Polymeraza 2 | Polymeraza 2 përbëhet nga 783 aminoacide. |
| Polymeraza 3 | Polymeraza 3 është një holoenzimë e përbërë nga dhjetë proteina të renditura në tre nënnjësi funksionale. |
| Familja | |
| Polymeraza 1 | Polymeraza 1 i përket familjes së polimerazës A. |
| Polymeraza 2 | Polymeraza 2 i përket familjes së polimerazës B. |
| Polymeraza 3 | Polymeraza 3 i përket familjes së polimerazës C. |
| Funksioni kryesor | |
| Polymeraza 1 | Kjo është përgjegjëse për riparimin e ADN-së dhe heqjen e primerëve të ARN-së. |
| Polymeraza 2 | Kjo është përgjegjëse për korrigjimin, besnikërinë dhe procesueshmërinë e ADN-së së sapoformuar |
| Polymeraza 3 | Kjo është përgjegjëse për polimerizimin e ADN-së |
Përmbledhje – ADN Polimeraza 1 vs 2 vs 3
Polimeraza e ADN-së është një klasë e rëndësishme enzime që gjendet në të gjithë organizmat e gjallë. Funksioni kryesor i ADN polimerazës është riprodhimi i ADN-së. Ai është i aftë të grumbullojë nukleotide dhe të sintetizojë ADN-në e re plotësuese për ADN-në ekzistuese. Kjo enzimë ekziston në forma të ndryshme që ndryshojnë nga forma dhe madhësia. ADN polimeraza 1, 2 dhe 3 janë polimeraza prokariotike të ADN-së të përfshira në replikimin e ADN-së. Pol 1 katalizon riparimin e dëmtimeve të ADN-së. Pol 2 katalizon besnikërinë dhe procesueshmërinë e replikimit të ADN-së. Pol 3 katalizon polimerizimin e ADN-së 5' deri në 3'.
