Отворите главни мени
DNK ligaza (ATP)
DNA Repair.jpg
DNK ligaza popravlja oštećenje hromozoma.
Identifikatori
EC broj6.5.1.1
CAS broj9015-85-4
Baze podataka
IntEnzIntEnz pregled
BRENDABRENDA pristup
ExPASyNiceZyme pregled
KEGGKEGG pristup
MetaCycmetabolički put
PRIAMprofil
Strukture PBPRCSB PDB PDBe PDBsum
Ontologija genaAmiGO / EGO
Ligaza I, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
SimbolLIG1
Entrez3978
HUGO6598
OMIM126391
RefSeqNM_000234
UniProtP18858
Ostali podaci
LokusHromozom 19 [1]
Ligaza III, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
SimbolLIG3
Entrez3980
HUGO6600
OMIM600940
RefSeqNM_002311
UniProtP49916
Ostali podaci
LokusHromozom 17 q11.2-q12
Ligaza IV, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
SimbolLIG4
Entrez3981
HUGO6601
OMIM601837
RefSeqNM_002312
UniProtP49917
Ostali podaci
LokusHromozom 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 ligazaУреди

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):

 

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

Ligaze kod sisaraУреди

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 istraživanjimaУреди

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.

IstorijaУреди

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

Vidi jošУреди

ReferenceУреди

  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. 3,0 3,1 3,2 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” (pdf). PNAS (на језику: енглески). 57: 1021—1028. 1967. PMID 5340583. Приступљено 26. 06. 2010. 

LiteraturaУреди

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

Spoljašnje vezeУреди