Ligaza DNA

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Ligaza podczas naprawy nici DNA

Ligaza DNAenzym (EC 6.5.1.1) łączący wolne końce cząsteczek DNA. Łączenie DNA następuje poprzez wytworzenie wiązania fosfodiestrowego pomiędzy końcem hydroksylowym 3` a końcem fosforowym 5` w reakcji zależnej od adenozynotrójfosforanu (ATP) - w przypadku ligazy bakteriofagowej oraz eukariotycznej, bądź w reakcji zależnej od NAD+, w przypadku ligazy bakteryjnej. Reakcja katalizowana przez ligazę nazywa się ligacją.

Przykład działania ligazy (łączenie fragmentów DNA z lepkimi końcami):

5'-AGTCTGATCTGACT-3'        5'-pGATGCGTATGCTAGTGCT-3'
3'-TCAGACTAGACTGACTACGp-5'        3'-CATACGATCACGA-5'

powstaje

5'-AGTCTGATCTGACTGATGCGTATGCTAGTGCT-3'
3'-TCAGACTAGACTGACTACGCATACGATCACGA-5'

W tej reakcji tworzą się dwa rodzaje wiązań - wodorowe pomiędzy nukleotydami komplementarnymi w obrębie lepkich końców (a właściwie ich zasadami azotowymi) i fosfodiestrowe pomiędzy pierwszym i ostatnim nukleotydem łączących się łańcuchów (a właściwie ich cząsteczkami deoksyrybozy). Wiązania wodorowe tworzą się spontanicznie, natomiast tworzenie wiązań fosfodiestrowych katalizuje właśnie ligaza DNA. Możliwa (choć mniej wydajna) jest też ligacja fragmentów zakończonych tępymi końcami. W tej reakcji powstają tylko nowe wiązania fosfodiestrowe.

Przykłady działania ligazy DNA[edytuj | edytuj kod]

  • uszkodzenia DNA w komórce doprowadzające do przerwania nici naprawia m.in. ligaza

Ligazy u różnych organizmów[edytuj | edytuj kod]

U wszystkich bakterii występują ligazy zależne od NADH, a u niektórych (np. u Haemophilus influenzae) również ligazy zależne od ATP. Te ostatnie wykazują się pewnym podobieństwem do ligaz bakteriofagów. Ligazy bakteriofagów i Archaea także są zależne od ATP, jednak homologia między nimi jest niewielka[1].

Ligazy organizmów eukariotycznych (oraz ich wirusów) są zależne od ATP. Ligaza DNA I bierze udział w łączeniu fragmentów Okazaki podczas replikacji DNA. Ligaza DNA II to fragment ligazy DNA III powstający w wyniku alternatywnego splicingu. Ligaza DNA III bierze udział w procesach naprawy DNA i rekombinacji. Ligaza DNA IV bierze udział w procesach naprawy DNA, rekombinacji niehomologicznej i w rekombinacji V(D)J[2].

Przypisy

  1. Timson DJ, Singleton MR, Wigley DB. (2000) DNA ligases in the repair and replication of DNA. Mutat Res. 460(3-4):301-18. PMID: 10946235
  2. Martin IV, MacNeill SA. (2002) ATP-dependent DNA ligases. Genome Biol. 3(4):REVIEWS3005. PMID: 11983065

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Numer EC 6.5.1.1 w bazie Enzyme nomenclature database