Hauptunterschied – Phusion vs. Taq-Polymerase
DNA-Polymerasen sind weit verbreitete Enzyme in molekularbiologischen Techniken und kommen auch natürlicherweise in allen Organismen vor, die sich einer DNA-Replikation unterziehen. Sie sind die wichtigsten polymerisierenden Enzyme, die während der Replikation beteiligt sind. DNA-Polymerase ist in der Lage, Nukleotide an das freie 3'-Ende des DNA-Strangs anzufügen, wodurch die Verlängerung eines neuen Strangs verursacht wird. Gegenwärtig ist es aufgrund der Entwicklungen der Molekularbiologie in der Krankheitsdiagnostik und in industriellen Anwendungen wichtig, Polymerasen mit verschiedenen vorteilhaften Eigenschaften herzustellen. Dies erhöht die Genauigkeit des Verfahrens und macht es zu einer schnelleren Technik. Phusion und Taq-Polymerase sind zwei kommerziell hergestellte thermostabile Polymerase-Enzyme, die in speziellen molekularen Anwendungen verwendet werden. Phusion ist eine aus Pyrococcus furiosus isolierte DNA-Polymerase und wird hauptsächlich in Klonierungsexperimenten verwendet, um die Genauigkeit zu erhöhen. Taq-DNA-Polymerase ist die Standard-DNA-Polymerase, die in der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) verwendet wird, und sie wird aus dem thermostabilen Bakterium isoliert; Thermus Aquaticus. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Enzymen ist der Ausgangsmikroorganismus. Phusion wird aus dem Extremophilen Pyrococcus furiosus isoliert, während Taq-Polymerase aus dem Thermophilen Thermus aquaticus isoliert wird.
Was ist Phusion?
Phusion-DNA-Polymerase ist eine neuartige Polymerase, die durch Isolierung des Enzyms aus Pyrococcus furiosus, einer extremophilen Archaea, hergestellt wird. Diese Mikroben leben unter extrem hohen Temperaturbedingungen, wodurch die Polymerase zu einer sehr hitzestabilen Polymerase wird. Phusion-Polymerase wird verwendet, um eine extreme Genauigkeit gegenüber der herkömmlichen thermostabilen Polymerase zu erreichen; Taq-Polymerase. Die Phusion-Polymerase ist in der Lage, lange Matrizen von bis zu 7,5 kb genomischer DNA zu amplifizieren. Die optimale Polymerisationskapazität der Phusion-Polymerase liegt bei 720 C. Phusion wird auch in Klonierungsprodukten zur Sequenzierung, Expressionsanalyse und Mutationsanalyse verwendet.
Phusion DNA Polymerase hat die 3’ – 5’ Exonukleaseaktivität. Dies ermöglicht ein Korrekturlesen des neu synthetisierten Strangs nach der Synthese. Daher können die Nukleotidfehlpaarungen leicht repariert werden. Somit hat es eine geringere Fehlerquote. Die allgemeinen Vorteile der Phusion-Polymerase sind:
- Extreme Fidelity
- Hohe Geschwindigkeit und reduzierte Verlängerungszeit
- Robuste Reaktionen und erfordert nur minimale Optimierung
- High Yield
Abbildung 01: Phusion
Der Hauptnachteil der Phusion-Polymerase ist, dass sie in Gegenwart von Desoxyuridintriphosphat (dUTP) gehemmt wird. Wenn sich dUTPs im Reaktionsgemisch ansammeln, kann dies die Wirkung der Phusion-Polymerase hemmen. Dies wird verhindert, indem das Reaktionsgemisch vor der Zugabe des Enzyms mit dUTPase behandelt wird. Gegenwärtig wird anstelle der Phusion-Polymerase eine dUTP-resistente Variante der Phusion-Polymerase namens Pfu Turbo verwendet, um dieses Problem zu beheben.
Was ist Taq-Polymerase?
Die Erfindung der Taq-DNA-Polymerase hat das Gebiet der Molekularbiologie revolutioniert. Es löste ein großes Problem bei der DNA-Amplifikation. Taq-DNA-Polymerase ist ein hitzestabiles Polymerase-Enzym, das aus dem thermophilen Bakterium Thermus aquaticus extrahiert und isoliert wurde. Die Entdeckung dieses Enzyms führte zur Entwicklung der PCR. Dieses Enzym hat die Verwendung der Polymerase-Kettenreaktion bei der DNA-Amplifikation anstelle herkömmlicher mühsamer Klonierungstechniken ermöglicht. Die PCR wird jetzt in der Molekulardiagnostik sowie in landwirtschaftlichen und industriellen Bereichen eingesetzt, wobei der Technik viele neue Variationen hinzugefügt wurden.
Abbildung 02: Taq-Polymerase
Taq DNA Polymerase funktioniert im optimalen Temperaturbereich zwischen 720C – 800C. Taq-DNA-Polymerase benötigt einen Cofaktor; Magnesium für seine Funktion. Die Taq-Polymerase hat keine 3'-5'-Korrekturlesefähigkeit, daher ist die Fehlerrate der Taq-DNA-Polymerase im Vergleich zu neueren Arten von DNA-Polymerasen wie Phusion-Polymerase usw. hoch. Die Popularität der Taq-DNA-Polymerase bleibt jedoch bestehen aufgrund der Bequemlichkeit und Flexibilität des Enzyms in der ganzen Welt der Wissenschaft gleich.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Phusion und Taq-Polymerase?
- Sowohl Phusion- als auch Taq-Polymerase-Enzyme sind polymerisierende Enzyme, die in der Lage sind, Nukleotide an das freie 3'-Ende des DNA-Strangs anzufügen.
- Sowohl Phusion- als auch Taq-Polymerasen benötigen eine Primersequenz, um die Polymerisation einzuleiten.
- Sowohl Phusion- als auch Taq-Polymerasen sind hitzestabil.
- Sowohl Phusion- als auch Taq-Polymerasen werden in PCR-Mechanismen zur Amplifikation von DNA verwendet.
- Bei der Zugabe der Polymerase zum Reaktionsgemisch werden sowohl die Phusion- als auch die Taq-Polymerase zuletzt hinzugefügt, um die Effizienz des Enzyms sicherzustellen.
- Sowohl Phusion- als auch Taq-Polymerasen werden kommerziell für molekularbiologische Versuchszwecke synthetisiert.
- Sowohl Phusion- als auch Taq-Polymerasen benötigen einen Cofaktor, um ihre Funktion zu vervollständigen.
Was ist der Unterschied zwischen Phusion und Taq-Polymerase?
Phusion vs. Taq-Polymerase |
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| Phusion ist eine aus Pyrococcus furiosus isolierte DNA-Polymerase und wird hauptsächlich in Klonierungsexperimenten verwendet, um die Wiedergabetreue zu erhöhen. | Taq-DNA-Polymerase ist die Standard-DNA-Polymerase, die in der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) verwendet wird, und sie wird aus dem thermostabilen Bakterium Thermus aquaticus isoliert. |
| Ursprungsorganismus | |
| Phusion wird aus extremophilen Archaeen – Pyrococcus furiosus – extrahiert. | Diese literarischen Werke reichen von der Kolonialzeit bis zur Entkolonialisierung. |
| Korrekturlesefähigkeit | |
| 3’ – 5’ Korrekturlesefähigkeit ist in Phusion vorhanden. | 3’ – 5’ Korrekturlesefähigkeit fehlt bei der Taq-Polymerase. |
| Fidelity | |
| Phusion bietet High Fidelity. | Taq-Polymerase zeigt geringe Genauigkeit. |
| Verstärkung | |
| Phusion ist in der Lage, lange DNA-Fragmente zu amplifizieren. | Taq-Polymerase ist in der Lage, viel kürzere DNA-Fragmente zu amplifizieren. |
| dUTP-Vergiftung | |
| Phusion wird durch die Akkumulation ungerade gehemmt. | Taq-Polymerase wird durch dUPT nicht gehemmt. |
Zusammenfassung – Phusion vs. Taq-Polymerase
Phusion und Taq DNA Polymerase sind zwei hitzestabile Polymerasen, die in PCR-Techniken verwendet werden. Phusion ist eine aus dem Extremophilen Pyrococcus furiosus isolierte Polymerase, während Taq aus dem thermostabilen Bakterium Thermus aquaticus isoliert wird. Die Entdeckung der Taq-DNA-Polymerase führt zur PCR-Erfindung. Phusion hat viele Vorteile gegenüber Taq, die Phusion zu einer besseren Option bei der Herstellung von High-Fidelity-DNA gemacht haben. Taq-Polymerase wird jedoch immer noch als Standard-Polymerase-Enzym in der PCR verwendet. Dies ist der Unterschied zwischen Phusion- und Taq-Polymerase.
