Der Hauptunterschied zwischen Klenow- und T4-DNA-Polymerase besteht darin, dass das Klenow-Fragment ein großes Fragment der E. coli-DNA-Polymerase 1 ist, während die T4-DNA-Polymerase die DNA-Polymerase 1 des Bakteriophagen T4 ist.
DNA-Polymerasen sind Enzyme, die die Bildung von DNA katalysieren, indem sie Desoxyribonukleotide an das 3′-OH-Ende eines bereits vorhandenen Primers anfügen. Es gibt verschiedene Arten von DNA-Polymerasen. Die meisten in der Molekularbiologie verwendeten DNA-Polymerasen sind prokaryotische DNA-Polymerasen. Klenow-Fragment und T4-DNA-Polymerase sind zwei Arten von DNA-Polymerasen, die einen prokaryotischen Ursprung haben. Das Klenow-Fragment ist das große Fragment, das aus der Sp altung von E.coli-DNA-Polymerase 1 in zwei Fragmente durch die bakterielle Protease Subtilisin. Die T4-DNA-Polymerase ist die DNA-Polymerase 1 des Bakteriophagen T4. Sowohl Klenow- als auch T4-DNA-Polymerase haben 5'→3'-Polymerase- und 3'→5'-Exonuklease-Aktivität. Beiden fehlt die 5′→3′-Exonukleaseaktivität, wodurch sie für viele Anwendungen in der Molekularbiologie besser geeignet sind.
Was ist Klenow?
Klenow-Fragment ist eine DNA-Polymerase, die in der Molekularbiologie nützlich ist. Wenn die E. coli-DNA-Polymerase 1 einem proteolytischen Verdau durch die bakterielle Protease Subtilisin unterzogen wird, entstehen zwei Fragmente: eines ist ein großes Fragment und das andere ein kleines Fragment. Das Klenow-Fragment ist das große Fragment mit einer Größe von 68 kDa. Das Klenow-Fragment hat 5′→3′-Polymerase- und 3′→5′-Exonuklease (Korrekturlesen)-Aktivitäten von DNA Pol I. Die 3′→5′-Exonuklease-Aktivität des Klenow-Fragments erleichtert die Entfernung falsch hinzugefügter Basen im Verlauf der Polymerisation. Das Klenow-Fragment enthält keine 5′→3′-Exonukleaseaktivität, was durch vollständige oder intakte E.coli DNA-Polymerase 1. Es ist vorteilhaft, wenn nur die Polymerisationsaktivität alleine benötigt wird. Klenow-Fragmente werden zum Auffüllen von 5'-Überhängen, Sondensynthese, DNA-Sequenzierung, Synthese von doppelsträngiger DNA, Synthese von cDNA-Zweitstrang und ortsgerichteter Mutagenese verwendet.
Abbildung 01: Klenow-Fragment
Bei bestimmten Anwendungen wird auch die 3′→5′-Exonukleaseaktivität des Klenow-Fragments unerwünscht. Es kann entfernt werden, indem eine Mutation in das Gen eingeführt wird, das für das Klenow-Fragment kodiert. Das resultierende Klenow-Fragment ist als exo-Klenow-Fragment bekannt. Daher hat das exo-Klenow-Fragment nur die 5′→3′-Polymeraseaktivität der E. coli-Polymerase 1.
Was ist T4-DNA-Polymerase?
T4 DNA-Polymerase ist eine DNA-Polymerase, die die Synthese von DNA katalysiert. Es ist ein Protein, das vom Bakteriophagen T4 kodiert wird. Strukturell ist die T4-DNA-Polymerase ein Protein mit 898 Aminosäureresten (Molekulargewicht 103,6 kDa). Es erfordert eine Matrize und einen Primer, um die Synthese zu katalysieren.
Abbildung 02: T4-DNA-Polymerase
Ähnlich wie das Klenow-Fragment hat die T4-DNA-Polymerase sowohl 5′→3′-Polymerase- als auch 3′→5′-Exonuklease-Aktivitäten. Darüber hinaus fehlt ihm auch die 5′→3′-Exonuklease-Aktivität. T4-DNA-Polymerase ist beim Auffüllen von 5'-überstehenden Enden von DNA-Fragmenten nützlich. Es wird auch oft zur 5'-Ende- oder 3'-Ende-Markierung von doppelsträngiger DNA verwendet. T4-DNA-Polymerase wird häufig beim stumpfen Klonen verwendet. Die 3′→5′-Exonuklease (Korrekturlesen)-Aktivität der T4-DNA-Polymerase ist stärker (mehr als 200-mal) als das Klenow-Fragment. Am wichtigsten ist, dass die T4-DNA-Polymerase eine hohe Prozessivität aufweist (400 Nukleotide pro Sekunde).
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Klenow und T4-DNA-Polymerase?
- Klenow und T4-DNA-Polymerase sind zwei prokaryotische Polymerasen.
- Beide Polymerasen haben 5′→3′-Polymerase- und 3′→5′-Exonuklease-Aktivität.
- Sie zeigen keine 5′→3′ Exonuklease-Aktivität.
- Beide Enzyme benötigen eine Matrize und einen Primer, um die DNA-Synthese zu katalysieren.
- Diese Enzyme können bei 75 hitzeinaktiviert werden 0
Was ist der Unterschied zwischen Klenow und T4-DNA-Polymerase?
Der Hauptunterschied zwischen Klenow- und T4-DNA-Polymerase ist der Ursprung jedes Enzyms. Das Klenow-Fragment stammt von einem Bakterium, während die T4-DNA-Polymerase von einem Bakteriophagen stammt, der ein Virus ist. Die T4-DNA-Polymerase hat eine höhere Prozessivität als das Klenow-Fragment. Darüber hinaus hat die T4-DNA-Polymerase eine stärkere Korrekturleseaktivität als das Klenow-Fragment. Dies ist also ein weiterer Unterschied zwischen Klenow und der T4-DNA-Polymerase.
Die folgende Infografik listet weitere Unterschiede zwischen Klenow und T4-DNA-Polymerase in tabellarischer Form auf.
Zusammenfassung – Klenow vs. T4-DNA-Polymerase
Klenow-Fragment ist ein großes Fragment der E. coli-DNA-Polymerase 1. Es hat nur 5′→3′-Polymerase- und 3′→5′-Exonuklease-Aktivitäten. Ihm fehlt die 5′→3′-Exonukleaseaktivität von intakter E. coli-DNA pol 1. Daher ist das Klenow-Fragment eine bakterielle Polymerase. Andererseits ist die T4-DNA-Polymerase eine Polymerase, die vom Bakteriophagen T4 kodiert wird. Ähnlich wie das Klenow-Fragment enthält es sowohl 5′→3′-Polymerase- als auch 3′→5′-Exonuklease-Aktivitäten, und ihm fehlt die 5′→3′-Exonuklease-Aktivität. Die T4-DNA-Polymerase hat jedoch eine höhere Prozessivität und eine höhere Korrekturleseaktivität als das Klenow-Fragment. Das ist also der Hauptunterschied zwischen Klenow und der T4-DNA-Polymerase.
