Diferença entre a ligase de DNA T4 e T7

Diferença de chave - T4 vs T7 DNA Ligase
 

A DNA ligase é uma enzima importante usada nas técnicas de biologia molecular. Funciona como uma cola molecular para unir nucleotídeos, formando ligações fosfodiéster entre nucleotídeos. As ligações fosfodiéster são formadas entre a extremidade hidroxila 3 'da porção açúcar e o grupo fosfato na extremidade 5'. A ligase de DNA é vital no processo de replicação para unir os fragmentos de Okazaki da fita atrasada e durante os mecanismos de reparo do DNA e em vitro experiências de clonagem para unir o gene desejado de interesse ao genoma do vetor. Atualmente, existem duas principais ligases de DNA usadas atualmente por biólogos moleculares: as ligases de DNA T4 e T7. A ligase de DNA T4 é uma das primeiras enzimas a serem isoladas do bacteriófago T4. A ligase de DNA T7, que é uma proteína menor, é uma enzima isolada do bacteriófago T7. Essa é a principal diferença entre as ligases de DNA T4 e T7.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. Qual é a ação da DNA Ligase
3. O que é a T4 DNA Ligase
4. O que é a T7 DNA Ligase
4. Semelhanças entre a ligase de DNA T4 e T7
5. Comparação lado a lado - ligase de DNA T4 vs T7 em forma de tabela
6. Resumo

Qual é a ação da DNA Ligase?

A ligação do DNA ocorre em uma reação de três etapas. O primeiro passo é um ataque nucleofílico ao alfa-fósforo do ATP, gerando um intermediário enzimático-adenilato covalente, no qual o AMP está ligado ao nitrogênio da lisina da cadeia lateral terminal. Na segunda etapa, um ataque nucleofílico ocorre no fósforo do adenilato enzimático pelo substrato de DNA terminado em 5'-fosfato, liberando lisina e formando adenilato de DNA. Na etapa final, o adenilato de DNA é atacado por 3'-OH de outra fita de DNA, liberando AMP e unindo os polinucleotídeos.

O que é T4 DNA Ligase?

A ligase T4 foi a primeira ligase a ser isolada e identificada por Meselson, Weigle e Kellenberger e foi a primeira ligase comercial já produzida. A ligase de DNA T4 é uma enzima dependente de ATP que catalisa a formação da ligação fosfodiéster. É uma cadeia polipeptídica única com 487 resíduos de aminoácidos e tem um peso molecular de cerca de 77 kDa. O pH ideal para sua atividade está na faixa de 7,5 - 8.

Figura 01: Ligase de DNA T4

A DNA Ligase T4, como o próprio nome sugere, está presente no bacteriófago T4 e foi isolada quando o fago produziu a enzima após a infecção por -E. coli. A enzima liga os duplexes de DNA de fita dupla com extremidades rombas e os fragmentos a serem ligados devem estar próximos um do outro.

O que é T7 DNA Ligase?

A ligase T7 é uma proteína de 41 kDa produzida pelo bacteriófago T7 e é isolada por infecção E. coli células. A principal função da ligase T7 é ligar duplex de DNA através de ligações fosfodiéster e juntar fragmentos de DNA próximos durante experimentos de clonagem. O pH ideal para a ligase de DNA T7 está na faixa de 7,0 - 7,2. A ligase T7 é dependente de ATP. As ligases de DNA T7 também são capazes de emparelhar híbridos de DNA e RNA, dando origem a conformações anormais durante a transcrição; entretanto, esse fenômeno ainda está sendo pesquisado por em vitro estudos.

Quais são as semelhanças entre a ligase de DNA T4 e T7?

• A DNA Ligase T4 e T7 participa de uma reação de ligação, recozendo duplex de DNA através da formação de ligações fosfodiéster entre a extremidade 3 'OH e a extremidade fosfato 5' do fragmento de DNA.
• Ambas as enzimas ligam dúplexes duplos de DNA que estão próximos um do outro.
• Ambas as enzimas são dependentes de ATP.
• Estas enzimas são isoladas infectando E. coli células com o bacteriófago particular.
• As aplicações de ambas as enzimas incluem:
  • Clonagem molecular - para ligar o gene de interesse ao vetor
  • Reparo do DNA - para reparar nichos de fita dupla
  • Replicação do DNA in vitro
  • Reação em cadeia da ligase

Qual é a diferença entre a ligase de DNA T4 e T7?

DNA Ligase T4 vs T7
T4 DNA Ligase tipo de DNA ligase isolado do bacteriófago T4 e está envolvido na ligação de fragmentos de DNA adjacentes através da formação de ligações fosfodiéster.	T7 DNA Ligase tipo de DNA ligase isolado do bacteriófago T7 e está envolvido na ligação de fragmentos de DNA adjacentes através da formação de ligações fosfodiéster.
Tamanho da proteína
O tamanho da DNA ligase T4 é de 77 kDa - maior em comparação com a DNA ligase T7.	O tamanho da DNA ligase T7 é de 41 kDa.
PH ideal
A faixa de pH que funciona com a ligase de DNA T4 é de 7,5 - 8,0.	A faixa de pH que funciona com a DNA ligase T7 é de 7,0 - 7,2.

Resumo - Ligase de DNA T4 vs T7

As ligases de DNA são uma classe importante de enzimas envolvidas na clonagem molecular para produzir moléculas de DNA recombinante contendo o gene de interesse. A reação de ligação é uma reação que utiliza energia e há novos estudos em andamento para melhorar a precisão através da modulação das ligases disponíveis. As ligases de DNA T4 e T7 são dois tipos de enzimas importantes da DNA ligase usadas em técnicas de biologia molecular. A ligase de DNA T7 também é resultado de uma pesquisa baseada na ligase primária isolada de T4 infectado E. coli. O T7 é retratado com mais eficiência e precisão no desempenho de sua função devido ao seu tamanho menor. Esta é a diferença entre ligase T4 e T7.

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Referências:

1. "DNA Ligase, T4". DNA Ligase, T4 - Worthington Enzyme Manual, Disponível aqui. Acessado em 22 de agosto de 2017.
2. Doherty, Aidan J., et al. “SUPEREXPRESSÃO, PURIFICAÇÃO, CRISTALIZAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO Bacteriófago T7 DNA” Journal of Biological Chemistry, 10 de maio de 1996, disponível aqui. Acessado em 22 de agosto de 2017.

Cortesia da imagem:

1. “Figura 3. Ligação à DNA Ligase de mRNA-DNA T4 de fita única do Splint Aid”. (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia