DNK ligaza

Из Википедије, слободне енциклопедије
DNK ligaza (ATP)
DNA Repair.jpg
DNK ligaza popravlja oštećenje hromozoma.
Identifikatori
EC broj 6.5.1.1
CAS broj 9015-85-4
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc metabolic pathway
PRIAM profile
PDB structures
Ontologija gena AmiGO / EGO
Ligaza I, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
Simbol LIG1
Entrez 3978
HUGO 6598
OMIM 126391
RefSeq NM_000234
UniProt P18858
Drugi podaci
Lokus Hromozom 19 [1]
Ligaza III, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
Simbol LIG3
Entrez 3980
HUGO 6600
OMIM 600940
RefSeq NM_002311
UniProt P49916
Drugi podaci
Lokus Hromozom 17 q11.2-q12
Ligaza IV, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
Simbol LIG4
Entrez 3981
HUGO 6601
OMIM 601837
RefSeq NM_002312
UniProt P49917
Drugi podaci
Lokus Hromozom 13 q33-q34

DNK ligaza je tip enzima, (ЕЦ 6.5.1.1), koji u ćeliji popravlja diskontinuitete u DNK molekulima.[1][2]

DNK ligaze imaju primenu u popravci i replikaciji DNK. Prečišćene DNK ligaze se koriste u kloniranju gena za spajanje DNK molekula. DNK ligaze se ekstenzivno koriste u molekularno biološkim laboratorijama u genetičko rekombinacionim eksperimentima (pogledajte Primena u molekularno biološkim istraživanjima).

Mehanizam ligaza[уреди]

Mehanizam dejstva DNK ligaza je formiranje dve kovalentne fosfodiestarske veze između 3' hidroksil kraja jednog nukleotida sa 5' fosfat krajom drugog. ATP je neophodan za reakciju ligacije. Grafička ilustracija načina rada ligaze (sa lepljivim krajevima):

Ligation.svg

Ligaza takođe može da radi sa tupim krajevima, mada su povišene koncentracije enzima i drugačiji reakcioni uslovi neophodni.

Ligaze kod sisara[уреди]

Kod sisara, postoje četiri tipa ligaza.

U nekim formama DNK ligaze koje su prisutne u bakterijama je potreban NAD kofaktor, dok je za neke druge forme DNK ligaza (obično prisutne u E. coli) neophodna ATP reakcija. Takođe, više drugih struktura je prisutno u DNA ligazama kao što su AMP i lizin, obe od kojih su važne u procesu ligacije.

Primena u molekularno biološkim istraživanjima[уреди]

DNK ligaze su postale nezamenjiv alat u modernim molekularno-biološkim istraživanjima za generisanje rekombinantnih DNK sekvenci. Na primer, DNK ligaze se koriste sa restrikcionim enzimima za umetanje DNK fragmenata, često gena, u plazmide.

Jedan vitalan, i često problematičan, aspekt izvođenja uspešnih rekombinacionih eksperimenata vezan za ligaciju fragmenata je kontrola optimalne temperature. Većina eksperimenata koristi T4 DNK ligazu (izolovanu iz bakteriofaga T4), koja je najaktivnija na 25°C. Međutim, da bi se izvela uspešna ligacija sa kohezivno-završenim fragmentima ("lepljivim krajevima"), optimalna enzimska temperatura treba da bude balansirana sa temperaturom topljenja Tm DNK fragmenata koji se spajaju.[3] Ako temperatura ambijenta previsi Tm, ne dolazi do homolognog uparivanje lepljivih krajeva zato što visoka temperatura narušava vodonično vezivanje.[3] Što su DNK fragmenti kraći, to je niži Tm nivo.

Pošto tupo-završeni DNK fragmenti nemaju kohezivne krajeve, i kontrola optimalne temperature postaje manje važna. Najefikasnija temperatura ligacije je temperatura na kojoj T4 DNK ligaza optimalno funkcioniše (T4 DNA ligaza je jedina komercijalno dostupna DNK ligaza koja spaja tupe krajeve).[3] Iz ovih razloga, većina tupo-završenih ligacija se izvodi na 20-25°C.

Uobičajene kupovno dostupne DNK ligaze su originalno otkrivene u bakteriofagi T4, E. coli i drugim bakterijama.

Istorija[уреди]

Prva DNK ligaza je bila prečišćena i karakterisana 1967. godine.[4]

Vidi još[уреди]

Reference[уреди]

  1. ^ Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter (2002). Molecular Biology of the Cell. New York: Garlard Science. ISBN 0815332181. 
  2. ^ „Essential Biochemistry - DNA Replication“. 
  3. ^ а б в Tabor, Stanley (2001). „DNA ligases“. Current Protocols in Molecular Biology, Book 1. Wiley Interscience. 
  4. ^ „Enzymatic breakage and joining of deoxyribonucleic acid, I. Repair of single-strand breaks in DNA by an enzyme system from Escherichia coli infected with T4 bacteriophage“ (на english) (pdf). PNAS 57: 1021-1028. 1967. PMID 5340583 Приступљено 2010-jun-26. 

Literatura[уреди]

  • Tabor, Stanley (2001). „DNA ligases“. Current Protocols in Molecular Biology, Book 1. Wiley Interscience. 

Spoljašnje veze[уреди]