Principal diferença - DNA polimerase 1 vs 3

A DNA polimerase 1 e 3 são dois tipos de DNA polimerases envolvidas na replicação do DNA procariótico. As polimerases de DNA auxiliam na síntese de uma nova fita de DNA, agregando os nucleotídeos à fita original. Tanto a DNA polimerase 1 quanto a 3 possuem atividade replicativa na direção 5 'para 3'. A DNA polimerase 1 possui atividade de exonuclease de 5 'para 3' e de 3 'para 5'. No entanto, a DNA polimerase 3 possui apenas atividade de exonuclease de 3 'a 5'. o principal diferença entre DNA polimerase 1 e 3 é que A DNA polimerase 1 está envolvida na remoção de primers dos fragmentos e na substituição da lacuna por nucleotídeos relevantes, enquanto a DNA polimerase 3 está envolvida principalmente na síntese das cadeias principais e secundárias.

Principais áreas cobertas

1. O que é DNA polimerase 1 - Definição, Estrutura, Função 2. O que é DNA polimerase 3 - Definição, Estrutura, Função 3. Quais são as semelhanças entre a DNA polimerase 1 e 3 - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre DNA polimerase 1 e 3 - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: DNA polimerase 1, DNA polimerase 3, atividade de exonuclease 3 'a 5', atividade de exonuclease 5 'a 3', preenchimento de lacuna, fragmento de Klenow, polimerização, revisão, replicação de DNA procariótica

O que é DNA polimerase 1

A DNA polimerase 1 é um tipo de DNA polimerase que possui atividade de polimerização, atividade de revisão e atividade de remoção de primer. A DNA polimerase 1 foi descoberta pela primeira vez por Arthur Kornberg em 1956. Ele recebeu o Prêmio Nobel por essa descoberta em 1959. A DNA polimerase 1 é codificada pelo gene polA. O tamanho do gene polA é de 3.000 bp. A DNA polimerase 1 está envolvida na replicação do DNA procariótico, uma vez que auxilia na síntese de uma nova fita de DNA na direção 5 'para 3'. Além disso, a DNA polimerase 1 está envolvida no preenchimento de lacunas, reparo e recombinação. A enzima, DNA polimerase 1, preenche as lacunas no DNA de fita dupla, que é importante no reparo do DNA. A DNA polimerase 1 possui atividade de exonuclease de 3 'a 5' e a atividade de exonuclease de 5 'a 3'. A atividade de exonuclease 5 'para 3' degrada o DNA de fita simples e dupla na direção de 5 'para 3'. Uma vez que a atividade de exonuclease 5 'para 3' é removida da holoenzima DNA polimerase 1, a molécula restante é chamada de Fragmento de Klenow.

Figura 1: Domínios funcionais da DNA polimerase 1

O fragmento de Klenow é uma molécula útil em reações de amplificação de DNA. Isso é importante em reparo de incompatibilidade. Os três domínios funcionais da DNA polimerase 1 são mostrados na figura 1.

O que é DNA polimerase 3

A DNA polimerase 3 é a principal enzima envolvida na replicação do DNA procariótico. A DNA polimerase 3 possui atividade de polimerização de 5 'a 3', onde novos nucleotídeos são adicionados à cadeia em crescimento em sua extremidade 3 '. A enzima auxilia no emparelhamento de bases de nucleotídeos de entrada com a fita molde. A outra função da DNA polimerase 3 é revisar o DNA replicado. A DNA polimerase 3 possui atividade de exonuclease de 3 'a 5'. Portanto, essa enzima lê os nucleotídeos recém-adicionados e, se houver qualquer incompatibilidade com a fita modelo, ela será removida e ressintetizada. Portanto, a DNA polimerase 3 é importante para manter a estabilidade do genoma.

Figura 2: DNA polimerase 3

As holoenzimas da DNA polimerase 3 são compostas por dez subunidades, que são organizadas em duas DNA polimerases. A subunidade α é a subunidade catalítica. A subunidade ε tem atividade de revisão de 3 'a 5'. A subunidade θ tem uma função desconhecida. A subunidade α é codificada pelo gene dnaE. As subunidades ε e θ são codificadas pelos genes dnaQ e holE. A estrutura da DNA polimerase 3 é mostrada na figura 2.

Semelhanças entre DNA polimerase 1 e 3

Diferença entre DNA polimerase 1 e 3

Definição

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 é uma DNA polimerase codificada pelo gene polA e está envolvida na replicação do DNA procariótico.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 é a principal enzima que auxilia na replicação do DNA procariótico.

Descoberta

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 foi descoberta pela primeira vez por Arthur Kornberg em 1956.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 foi descoberta pela primeira vez por Thomas Kornberg e Malcolm Gefer em 1970.

Codificado por

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 é codificada pelo gene polyA.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 é codificada pelos genes dnaE, dnaQ e holE.

Família

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 pertence à família A. da DNA polimerase.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 pertence à família C da DNA polimerase.

Atividade de exonuclease

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 tem atividade de exonuclease de 3 'a 5' e atividade de exonuclease de 5 'a 3'.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 tem apenas atividade de exonuclease 3 'a 5'.

Função

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 remove o primer de RNA da direção 5 'para 3'.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 adiciona ácidos desoxirribonucleicos à extremidade 3 '.

RNA primer

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 remove o primer de RNA.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 requer um primer de RNA para sintetizar o DNA.

Síntese de DNA

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 adiciona nucleotídeos à crescente cadeia polinucleotídica.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 é a enzima chave para a síntese de DNA em procariotos.

Fios de Lagging / Leading

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 atua apenas na fita retardada.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 atua nas fitas principais e posteriores do garfo de replicação.

Taxa de síntese de DNA

DNA Polimerase 1: A DNA polimerase 1 pode adicionar 10 a 20 nucleotídeos por segundo.

DNA Polimerase 3: A DNA polimerase 3 pode adicionar cerca de 1000 nucleotídeos por segundo.

Conclusão

A DNA polimerase 1 e 3 são dois tipos de DNA polimerases envolvidas na replicação do DNA procariótico. Ambos os tipos de DNA polimerases possuem atividade de polimerização de 5 'a 3'. Além disso, ambas as enzimas possuem atividade de exonuclease 3 'a 5' para revisão. A principal função da DNA polimerase 3 é sua função na polimerização. No entanto, a DNA polimerase 1 possui atividade de exonuclease 5 'a 3'. Pela atividade de exonuclease 5 'a 3', a DNA polimerase 1 é capaz de remover o primer. A lacuna de formação também é preenchida pela DNA polimerase 1. Portanto, a principal diferença entre a DNA polimerase 1 e 3 são seus papéis na replicação do DNA procariótico.

Referência:

1. “DNA Polimerase I.” Worthington Enzyme Manual. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 09 de agosto de 2017. 2. Marians, Kenneth J., Hiroshi Hiasa e Deok Ryong Kim. “O papel das subunidades do núcleo da polimerase III do DNA no garfo de replicação α É A ÚNICA SUBUNIDADE NECESSÁRIA PARA A REPLICAÇÃO PROCESSIVA”. Journal of Biological Chemistry. N.p., 23 de janeiro de 1998. Web. Disponivel aqui. 09 de agosto de 2017.

Cortesia de imagem:

1. “PolymeraseDomains” Por (desconhecido) “Molecule of the Month”, março de 2000 - Protein Data Bank (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “DNA polimerase III (com subunidades)” Por Alepopoli - Própria obra (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia