Perbezaan Utama – DNA Polimerase 1 lwn 2 lwn 3
DNA polimerase ialah klad enzim khas yang terlibat dalam replikasi DNA organisma hidup. Maklumat genetik diteruskan dari satu generasi ke generasi seterusnya kerana kehadiran enzim ini. Terdapat pelbagai bentuk enzim polimerase DNA yang terdapat dalam eukariota dan prokariot. DNA polimerase 1, 2 dan 3 hanya terdapat dalam organisma prokariotik, dan mereka memainkan peranan yang berbeza dalam replikasi DNA. Perbezaan utama antara DNA polimerase 1 2 dan 3 terutamanya bergantung pada fungsi utama setiap enzim. DNA polimerase 3 ialah enzim utama yang memangkinkan sintesis DNA, manakala polimerase DNA 1 dan 2 terlibat dalam pembaikan dan pembacaan pruf DNA.
Apakah DNA Polimerase?
DNA duplikasi adalah satu kemestian untuk menyampaikan maklumat genetik daripada ibu bapa kepada anak. Ini dipermudahkan oleh enzim khas yang dipanggil polimerase DNA. DNA polimerase boleh ditakrifkan sebagai enzim di mana-mana yang memangkinkan sintesis DNA pelengkap kepada DNA sedia ada dalam sel hidup. Ia pertama kali ditemui dalam E coli oleh Arthur Kornberg pada tahun 1955. Replikasi dan penyelenggaraan DNA terutamanya dikawal oleh polimerase DNA dalam sel. Penemuan polimerase DNA membantu banyak teknik biologi molekul. Ia adalah enzim yang diperlukan untuk mensintesis helai DNA baharu yang serupa dengan DNA asal organisma daripada nukleotida semasa banyak teknik biologi molekul termasuk PCR, pengklonan gen, penjujukan gen, diagnosis penyakit, terapi gen, analisis polimorfisme, dsb.
DNA polimerase wujud dalam pelbagai bentuk yang berbeza daripada bentuk dan saiz. Mereka tergolong dalam beberapa keluarga: A, B, C, D, X, Y dan RT. Polimerase DNA prokariotik dikelompokkan kepada lima kategori berbeza iaitu, DNA polimerase 1, DNA polimerase 2, DNA polimerase 3, DNA polimerase 4 dan DNA polimerase 5. Organisma eukariotik mempunyai kira-kira lima belas polimerase DNA yang berbeza iaitu polimerase β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ dan ν.
Rajah 01: DNA polimerase
Apabila mensintesis DNA baharu oleh DNA polimerase, ia bermula dari hujung 3’ dan mengarahkan sintesis ke arah hujung 5’ dengan menambahkan nukleotida pada satu masa, pelengkap kepada DNA templat. Polimerase DNA memerlukan kumpulan 3’ OH yang sedia ada untuk memulakan sintesis rantai dan difasilitasi oleh serpihan DNA atau RNA kecil yang dipanggil primer. DNA polymerase membaca DNA templat dan bergerak dari hujung 3’ ke hujung 5’, menghasilkan untaian DNA 5’-3’ baharu.
Apakah itu DNA Polimerase 1?
DNA polymerase 1 (Pol 1) ialah enzim yang terdapat dalam prokariot yang membantu dalam replikasi DNA bakteria. Ia adalah jenis polimerase DNA pertama yang ditemui oleh Arthur Kornberg pada tahun 1956. Enzim ini terdapat dalam semua organisma prokariotik. Pol 1 dikodkan oleh gen polA dan terdiri daripada 928 asid amino. Ia mempunyai aktiviti exonuclease 5' hingga 3'; Oleh itu, ia popular sebagai enzim pembaikan DNA dan bukannya enzim replikasi DNA. Ia juga mempunyai keupayaan untuk memangkinkan berbilang pempolimeran sebelum melepaskan DNA templat, dan menyambungkan serpihan Okazaki bersama-sama dengan mengisi DNA baharu dan mengeluarkan primer RNA.
Pol 1 yang diasingkan daripada E Coli digunakan secara meluas dalam aplikasi molekul. Bagaimanapun, sebaik sahaja Taq Polymerase ditemui, ia menggantikan E Coli Pol 1 dalam teknologi PCR. Taq polymerase ialah sejenis polimerase DNA termostable milik Pol 1.
Rajah 02: DNA Polimerase 1
Apakah itu DNA Polimerase 2?
DNA polymerase 2 (Pol 2) ialah enzim prokariotik yang memangkinkan replikasi DNA. Ia tergolong dalam keluarga polimerase B dan dikodkan oleh gen polB. Ia pertama kali ditemui daripada E Coli oleh Thomas Kornberg pada tahun 1970. Pol 2 ialah protein globular yang terdiri daripada 783 asid amino. Ia mempunyai kedua-dua aktiviti exonuclease 3' hingga 5' dan aktiviti polimerase 5' hingga 3'. Ia berinteraksi dengan enzim DNA polimerase 3 untuk mengekalkan kesetiaan dan proses replikasi DNA. Pol 2 juga mempunyai keupayaan untuk membaca pruf DNA yang baru disintesis untuk ketepatan.
Rajah 03: DNA Polimerase 2
Apakah itu DNA Polimerase 3?
DNA polimerase 3 (Pol 3) ialah enzim utama yang memangkinkan replikasi DNA dalam prokariot. Ia tergolong dalam keluarga C polimerase dan dikodkan oleh gen polC. Ia ditemui oleh Thomas Kornberg pada tahun 1970. Pol 3 ialah komponen garpu replikasi dan boleh menambah 1000 nukleotida sesaat pada untaian DNA yang baru pempolimeran.
Pol 3 ialah holoenzim yang terdiri daripada sepuluh protein berbeza dan mempunyai tiga molekul berfungsi iaitu α, ε dan θ. Tiga molekul berfungsi Pol 3 secara berasingan bertanggungjawab untuk tiga tindakan enzim. Subunit α menguruskan pempolimeran DNA manakala ε menguruskan aktiviti pembacaan pruf exonuclease enzim pol 3. Subunit θ membantu subunit ε untuk membaca pruf.
Rajah 04: Subunit DNA Polimerase 3
Apakah perbezaan antara DNA Polimerase 1 dan 2 dan 3?
DNA Polimerase 1 lwn 2 lwn 3 |
|
| Polymerase 1 | Polymerase 1 terdiri daripada 928 asid amino. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 terdiri daripada 783 asid amino. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 ialah holoenzim yang terdiri daripada sepuluh protein yang disusun menjadi tiga subunit berfungsi. |
| Keluarga | |
| Polymerase 1 | Polymerase 1 tergolong dalam keluarga polimerase A. |
| Polymerase 2 | Polymerase 2 tergolong dalam keluarga polimerase B. |
| Polymerase 3 | Polymerase 3 tergolong dalam keluarga polimerase C. |
| Fungsi Utama | |
| Polymerase 1 | Ini bertanggungjawab untuk pembaikan DNA dan penyingkiran primer RNA. |
| Polymerase 2 | Ini bertanggungjawab untuk membaca pruf, kesetiaan dan proses bagi DNA yang baru dibentuk |
| Polymerase 3 | Ini bertanggungjawab untuk pempolimeran DNA |
Ringkasan – DNA Polimerase 1 lwn 2 lwn 3
DNA polimerase ialah kelas enzim penting yang terdapat dalam semua organisma hidup. Fungsi utama DNA polimerase ialah replikasi DNA. Ia mampu memasang nukleotida dan mensintesis DNA pelengkap baharu untuk DNA sedia ada. Enzim ini wujud dalam pelbagai bentuk berbeza dari bentuk dan saiz. DNA polimerase 1, 2 dan 3 ialah polimerase DNA prokariotik yang terlibat dalam replikasi DNA. Pol 1 memangkinkan pembaikan kerosakan DNA. Pol 2 memangkinkan kesetiaan dan proses replikasi DNA. Pol 3 memangkinkan pempolimeran DNA 5’ hingga 3’.
