Diferença entre DNA polimerase 1 2 e 3

Diferença chave - DNA Polimerase 1 vs 2 vs 3
 

A polimerase de DNA é um clade especial de enzimas envolvidas na replicação do DNA de organismos vivos. A informação genética é passada de uma geração para a próxima geração devido à presença desta enzima. Existem diferentes formas de enzima DNA polimerase encontradas em eucariotos e procariotos. A polimerase 1, 2 e 3 do DNA são encontradas apenas em organismos procarióticos e desempenham papéis diferentes na replicação do DNA. A principal diferença entre a DNA polimerase 1 2 e 3 depende principalmente da função principal de cada enzima. A polimerase 3 do DNA é a principal enzima que catalisa a síntese do DNA, enquanto a polimerase 1 e 2 do DNA está envolvida na reparação e revisão do DNA.

CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é DNA Polimerase
3. O que é o DNA Polimerase 1
4. O que é o DNA Polymerase 2
5. O que é o DNA Polymerase 3
6. Comparação Lado a Lado - DNA Polimerase 1 vs 2 vs 3
7. Resumo

O que é DNA Polimerase?

A duplicação de DNA é essencial para a transmissão de informações genéticas dos pais para os filhos. Isso é facilitado por uma enzima especial chamada DNA polimerase. A polimerase de DNA pode ser definida como uma enzima onipresente que catalisa a síntese de DNA complementar ao DNA existente nas células vivas. Foi descoberto pela primeira vez em E coli por Arthur Kornberg em 1955. A replicação e manutenção do DNA são governadas principalmente pelas polimerases de DNA na célula. A descoberta de polimerases de DNA ajudou muitas técnicas de biologia molecular. É a enzima necessária para sintetizar novas cadeias de DNA semelhantes ao DNA original dos organismos a partir de nucleotídeos durante muitas técnicas biológicas moleculares, incluindo PCR, clonagem de genes, seqüenciamento de genes, diagnóstico de doenças, terapia gênica, análise de polimorfismos, etc..

As polimerases de DNA existem em múltiplas formas diferentes da forma e tamanho. Eles pertencem a várias famílias: A, B, C, D, X, Y e RT. As polimerases de DNA procarióticas são agrupadas em cinco categorias diferentes: DNA polimerase 1, DNA polimerase 2, DNA polimerase 3, DNA polimerase 4 e DNA polimerase 5. Os organismos eucarióticos têm aproximadamente quinze DNA polimerases diferentes, a polimerase β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ e ν.

Figura 01: DNA polimerase

Ao sintetizar o novo DNA pela DNA polimerase, ele começa na extremidade 3 'e direciona a síntese para a extremidade 5' adicionando nucleotídeos por vez, complementares ao DNA modelo. A polimerase de DNA precisa de um grupo 3 'OH pré-existente para iniciar a síntese da cadeia e é facilitada pelo pequeno fragmento de DNA ou RNA chamado iniciador. A polimerase de DNA lê o DNA modelo e se move da extremidade 3 'para a extremidade 5', formando uma nova cadeia de DNA 5'-3 '.

O que é DNA polimerase 1?

Polimerase de DNA 1 (Pol 1) é uma enzima encontrada em procariontes que ajuda na replicação bacteriana do DNA. É o primeiro tipo de DNA polimerase descoberto por Arthur Kornberg em 1956. Essa enzima está presente em todos os organismos procarióticos. Pol 1 é codificado pelo gene polA e é composto por 928 aminoácidos. Possui uma atividade de exonuclease de 5 'a 3'; portanto, é popular como uma enzima reparadora de DNA em vez de uma enzima replicadora de DNA. Ele também tem a capacidade de catalisar várias polimerizações antes de liberar o DNA modelo e conectar fragmentos de Okazaki juntos, preenchendo novo DNA e removendo os primers de RNA.

Pol 1 isolado de E Coli foi amplamente utilizado em aplicações moleculares. No entanto, uma vez descoberto o Taq Polymerase, ele substituiu o E Coli Pol 1 na tecnologia de PCR. A polimerase Taq é uma espécie de polimerase de DNA termoestável pertencente a Pol 1.

Figura 02: DNA polimerase 1

O que é o DNA Polymerase 2?

Polimerase de DNA 2 (Pol 2) é uma enzima procariótica que catalisa a replicação do DNA. Pertence à família da polimerase B e é codificado pelo gen polB. Foi descoberto pela primeira vez a partir de E Coli por Thomas Kornberg em 1970. Pol 2 é uma proteína globular composta por 783 aminoácidos. Possui atividade de exonuclease 3 'a 5' e atividade polimerase de 5 'a 3'. Ele interage com as enzimas DNA polimerase 3 para manter a fidelidade e a processabilidade da replicação do DNA. Pol 2 também tem a capacidade de revisar o DNA recém-sintetizado para maior precisão.

Figura 03: DNA polimerase 2

O que é DNA Polimerase 3?

Polimerase de DNA 3 (Pol 3) é a principal enzima que catalisa a replicação do DNA em procariontes. Pertence à família C polimerase e é codificado pelo gene polC. Foi descoberto por Thomas Kornberg em 1970. Pol 3 é um componente do garfo de replicação e pode adicionar 1000 nucleotídeos por segundo à nova cadeia de DNA polimerizante.

Pol 3 é uma holoenzima composta por dez proteínas distintas e possui três moléculas funcionais a saber α, ε e θ. Três moléculas funcionais de Pol 3 são responsáveis ​​separadamente por três ações da enzima. A subunidade α gerencia a polimerização do DNA enquanto a ε gerencia a atividade de revisão da exonuclease da enzima pol 3. A subunidade θ ajuda a subunidade ε na revisão.

Figura 04: Subunidades da DNA Polimerase 3

Qual é a diferença entre DNA Polymerase 1 e 2 e 3?

DNA Polimerase 1 vs 2 vs 3
Polimerase 1	A polimerase 1 é composta por 928 aminoácidos.
Polimerase 2	A polimerase 2 é composta por 783 aminoácidos.
Polimerase 3	A polimerase 3 é uma holoenzima composta por dez proteínas dispostas em três subunidades funcionais.
Família
Polimerase 1	A polimerase 1 pertence à família da polimerase A.
Polimerase 2	A polimerase 2 pertence à família da polimerase B.
Polimerase 3	A polimerase 3 pertence à família de polimerase C.
Função principal
Polimerase 1	É responsável pelo reparo do DNA e remoção dos primers de RNA.
Polimerase 2	É responsável pela revisão, fidelidade e processabilidade do DNA recém-formado
Polimerase 3	Isso é responsável pela polimerização do DNA

Resumo - DNA Polimerase 1 vs 2 vs 3

A polimerase de DNA é uma importante classe de enzima encontrada em todos os organismos vivos. A principal função da DNA polimerase é a replicação do DNA. É capaz de montar nucleotídeos e sintetizar novo DNA complementar para o DNA existente. Esta enzima existe em diferentes formas, variando de forma e tamanho. A polimerase de DNA 1, 2 e 3 são polimerases de DNA procarióticas envolvidas na replicação do DNA. Pol 1 catalisa a reparação de danos no DNA. Pol 2 catalisa a fidelidade e processabilidade da replicação do DNA. Pol 3 catalisa a polimerização do DNA de 5 'a 3'.

Referência:
1. Lehman, I. R. "Discovery of DNA Polymerase". Jornal de Química Biológica. N.p., 12 de setembro de 2003. Web. 06 Mar. 2017
2. Gardner, Andrew F. e Zvi Kelman. "DNA polimerases em biotecnologia." Fronteiras. Fronteiras, 13 de novembro de 2014. Web. 06 Mar. 2017
3. Garcia-Diaz, Miguel e Katarzyna Bebenek. "Múltiplas funções das DNA polimerases." Revisões críticas em ciências das plantas. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, março de 2007. Web. 06 Mar. 2017

Cortesia da imagem:
1. "DNA polimerase" Di Yikrazuul - Opera própria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “PolymeraseDomains” por (molécula do mês) (desconhecida), março de 2000 - Banco de Dados de Proteínas (Domínio Público) via Commons Wikimedia
3. “Estrutura Pol2 (baseada em 35KM)” Por Sbandeka - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
4. “DNA polimerase III (com subunidades)” Por Alepopoli - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia