Diferença chave – T4 vs T7 DNA Ligase
DNA ligase é uma importante enzima utilizada em técnicas de biologia molecular. Funciona como uma cola molecular para unir nucleotídeos, formando ligações fosfodiéster entre os nucleotídeos. As ligações fosfodiéster são formadas entre a extremidade 3' hidroxila da porção de açúcar e o grupo fosfato da extremidade 5'. A DNA ligase é vital no processo de replicação para unir os fragmentos de Okazaki da fita atrasada e durante os mecanismos de reparo do DNA e experimentos de clonagem in vitro para unir o gene desejado de interesse ao genoma do vetor. Existem duas principais DNA ligases usadas atualmente por biólogos moleculares: T4 e T7 DNA ligases. T4 DNA ligase é uma das primeiras enzimas a ser isolada do bacteriófago T4. T7 DNA ligase, que é uma proteína menor, é uma enzima isolada do bacteriófago T7. Esta é a principal diferença entre as DNA ligases T4 e T7.
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 covalente enzima-adenilato no qual o AMP está ligado ao nitrogênio da cadeia lateral terminal da lisina. Na segunda etapa, ocorre um ataque nucleofílico ao fósforo da enzima-adenilato pelo substrato de DNA terminado em 5'-fosfato, liberando lisina e formando DNA-adenilato. Na etapa final, o DNA-adenilato é atacado por 3'-OH de outra fita de DNA, liberando AMP e unindo os polinucleotídeos.
O que é T4 DNA Ligase?
T4 Ligase foi a primeira ligase a ser isolada e identificada por Meselson, Weigle e Kellenberger e foi a primeira ligase comercial produzida. A T4 DNA ligase é uma enzima dependente de ATP que catalisa a formação da ligação fosfodiéster. É uma única cadeia polipeptídica com 487 resíduos de aminoácidos e tem um peso molecular de cerca de 77 kDa. O pH ótimo para sua atividade está na faixa de 7,5 – 8.
Figura 01: T4 DNA Ligase
T4 DNA Ligase, como o próprio nome sugere, está presente no bacteriófago T4 e foi isolado quando o fago produziu a enzima após infecção com E. coli. A enzima liga os duplexes de DNA de fita dupla com extremidades cegas e os fragmentos a serem ligados devem estar próximos uns dos outros.
O que é T7 DNA Ligase?
T7 ligase é uma proteína de 41 kDa produzida pelo bacteriófago T7 e é isolada infectando células de E. coli. A principal função da T7 ligase é ligar os duplexes de DNA através de ligações fosfodiéster e unir fragmentos próximos de DNA durante os experimentos de clonagem. O pH ótimo para a T7 DNA ligase está na faixa de 7,0 – 7,2. A T7 ligase é dependente de ATP. As ligases de DNA de T7 também são capazes de hibridar híbridos de DNA e RNA, dando origem a conformações anormais durante a transcrição; no entanto, esse fenômeno ainda está sendo pesquisado por estudos in vitro.
Quais são as semelhanças entre T4 e T7 DNA Ligase?
- T4 e T7 DNA Ligase participam de uma reação de ligação por hibridização de duplas de DNA através da formação de ligação fosfodiéster entre a extremidade 3' OH e a extremidade 5' fosfato do fragmento de DNA.
- Ambas as enzimas ligam duplexes de DNA de extremidades cegas que estão próximos um do outro.
- Ambas as enzimas são dependentes de ATP.
- Essas enzimas são isoladas pela infecção de células de E. coli com o bacteriófago específico.
- As aplicações de ambas as enzimas incluem:
- Clonagem molecular – para ligar o gene de interesse ao vetor
- Reparo de DNA – para reparar nichos de fita dupla
- Replicação de DNA in vitro
- Reação em cadeia da ligase
Qual é a diferença entre T4 e T7 DNA Ligase?
T4 vs T7 DNA Ligase |
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| T4 DNA Ligase tipo de DNA ligase isolado do bacteriófago T4 e está envolvido na ligação de fragmentos de DNA adjacentes via formação de ligação 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 T4 DNA ligase é 77 kDa – maior em comparação com a T7 DNA ligase. | O tamanho da DNA ligase de T7 é 41 kDa. |
| pH ótimo | |
| faixa de pH que funciona T4 DNA ligase é 7,5 – 8,0. | faixa de pH que funciona T7 DNA ligase é 7,0 – 7,2. |
Resumo – T4 vs T7 DNA Ligase
DNA ligases são uma importante classe 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 de pesquisa em andamento para melhorar a precisão por meio da modulação das ligases disponíveis. As DNA ligases T4 e T7 são dois tipos de enzimas importantes de DNA ligase usadas em técnicas de biologia molecular. A DNA ligase de T7 também é resultado de pesquisas que se basearam na ligase primária isolada de E. coli infectada com T4. O T7 é retratado com mais eficiência e precisão no desempenho de sua função devido ao seu menor tamanho. Esta é a diferença entre T4 e T7 ligase.
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