PROFILPELAJAR.COM

Ligaza I, DNK, ATP-zavisna
Ligaza I, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
Simbol	LIG1
Entrez	3978
HUGO	6598
OMIM	126391
RefSeq	NM_000234
UniProt	P18858
Ostali podaci
Lokus	Hromozom 19 [1]

Pretraga
PMC	članci
PubMed	članci
NCBI	proteini

DNK ligaza (ATP)
DNK ligaza (ATP)
	DNK ligaza popravlja oštećenje hromozoma.
Identifikatori
EC broj	6.5.1.1
CAS broj	9015-85-4
Baze podataka
IntEnz	IntEnz pregled
BRENDA	BRENDA pristup
ExPASy	NiceZyme pregled
KEGG	KEGG pristup
MetaCyc	metabolički put
PRIAM	profil
Strukture PBP	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Ontologija gena	AmiGO / EGO
PMC
Pretraga
PMC	članci
PubMed	članci
NCBI	proteini

Ligaza III, DNK, ATP-zavisna
Identifikatori
Simbol	LIG3
Entrez	3980
HUGO	6600
OMIM	600940
RefSeq	NM_002311
UniProt	P49916
Ostali 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
Ostali 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

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 sisara

Kod sisara, postoje četiri tipa ligaza.

DNK ligaza I: spaja zaostajući lanac nascentne DNK nakon što je DNK polimeraza I odstranila RNK prajmer sa Okazaki fragmenta.
DNK ligaza II: alternativno splajsovane forme DNK ligaze III iz ćelija koje se ne dele.
DNK ligaza III: kompleks sa proteinom za DNK popravku XRCC1 koji pomaže u procesu popravke odstranjenih nukleotida, i sa rekombinantnim fragmentima.
DNK ligaza IV: formira komplekse sa XRCC4. Ovaj enzim katalizuje finalni korak u spajanju non-homolognog kraja prekida DNK dvostrukog lanaca. On je takođe neophodan za V(D)J rekombinaciju, proces koji generiše raznovrsnost imunoglobulina i lokusa T-ćelijskog receptora tokom razvoja imunskog sistema.

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

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 T_m DNK fragmenata koji se spajaju.^[3] Ako temperatura ambijenta previsi T_m, ne dolazi do homolognog uparivanje lepljivih krajeva zato što visoka temperatura narušava vodonično vezivanje.^[3] Što su DNK fragmenti kraći, to je niži T_m 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.