DNA ligaz

Memeli DNA ligaz I'in, bir zinciri kesik ve kesik kısmın 5' ucu adenile olmuş bir DNA molekülüne bağlı yapısı. DNA'nın kesik yeri kırmızı, ona takılı adenin de uzay dolduran modelle gösterilmiştir; proteinin alfa sarmalları kırmızı, beta yaprakları mavi renklendirilmiştir (PDB: 1x9n​).

Moleküler biyolojide DNA ligaz iki DNA molekülünü uç uca birleştiren özel bir ligaz (EC 6.5.1.1) tipidir. DNA ligaz DNA tamiri, DNA ikileşmesinde rol oynar. Ayrıca, ökaryotlarda mayoz bölünmedeki krosoverde ve memelilerde, bağışıklık sisteminin çeşitliliğini sağlayan rekombinasyon süreçlerinde rol oynarlar. DNA ligaz enzimi moleküler biyoloji laboratuvarlarında rekombinant DNA uygulamalarında kullanılır.

Ligaz mekanizması

DNA ligazın enzim reaksiyonun adımları. Önce bir ATP (veya NAD) molekülünden elde edilen AMP grubu, ligaz ("Lig") enzimindeki bir lizin (Lys) grubunun amino (NH2) ucuna bağlanır. Bu AMP sonra tamir edilecek DNA zincirinin ucuna aktarılır. AMP'nin DNA'dan kopması ile kesik zincir onarılmış olur.

DNA ligazın görevi bir DNA molekülünün 3' hidroksil ucu ile bir diğerinin 5' fosfat ucu arasında bir fosfodiester bağ oluşturmaktır. Katalizledikleri reaksiyon için yüksek enerjili bir kofaktör olarak ATP veya NAD kullanırlar. Ökaryotik DNA ligazlar ATP ile çalışır, bakteri, arke ve virüslerdeki DNA ligazların bazıları ATP bazıları NAD kullanır. Bu kofaktörlerin fosfat bağının kesilmesi ile reaksiyon için gerekli enerji elde edilir. Arta kalan AMP molekülü enzimde bulunan bir lizin kalıntısı tarafından bağlanır. Birleştirilecek DNA molekülünün 5' ucundaki fosfat, lizine bağlı AMP'deki 5' fosfata saldırarak, AMP'yi DNA'ya bağlayan bir pirofosfat bağı oluşturur. Nihayet, kopuk DNA zincirinin 3'-OH grubu, 5' uçtaki pirofosfat grubuna saldırarak AMP'nin serbest bırakılmasına ve DNA zincir uçlarının birleşmesine neden olur.[1]

DNA ligazlar DNA'yı çevreleyerek ona şekil verirler ve birleşmesi gereken zincir uçlarını karşı karşıya getirirler.

Tüm DNA ligazlarda DNA'ya bağlanan bir bölge, bir de nükleotidil transferaz bölgesi vardır. Nükleotidil transferaz bölgesi AMP'yi DNA'ya aktarır. Bu iki bölgeye ek olarak, bazı DNA ligazlarda yardımcı proteinlerle etkileşmeyi sağlayan ek bölgeler bulunur. Diğer DNA ligazlardan farklı olarak DNA ligaz III'te DNA bağlanan iki ayrı bölge vardır, bu sayede küt uçlu iki DNA uçuca gelebilir.[2]

DNA ligazlarda görülen, yukarıda belirtilen üç adımlı mekanizma RNA ligazlarda da mevcuttur. Mesajcı RNA'ya 5' başlık takan enzimler ise bu üç adımın ilk ikisini sadece uygular ve DNA yerine RNA, ATP yerine GTP kullanır. Bu enzimlerin aktif bölgelerinin yapısı da benzerdir. Katalizledikleri reaksiyon adımlarından biri, bir nükleotitin bir nükleik aside eklenmesi olduğu için bu enzim aileleri toplu olarak nükleotidiltransferaz enzim üst ailesini oluştururlar.[2]

DNA ligaz tipleri

NAD ve ATP kullanan DNA ligazların biyokimyasal mekanizmaları aynı olmasına karşın amino asit dizileri bakımından birbirlerinden çok farklıdır ve iki ayrı grup oluştururlar.

Bakteriyel DNA ligazlar

E. coli DNA ligazı DNA ikileşmesi sırasında oluşan Okazaki parçalarının birleştirilmesi, ayrıca DNA tamiri için gereklidir. Bakteriyofaj T4 ve T7'de bulunan DNA ligazlar da aynı göreve sahiptir ama konak bakteride bulunan DNA ligaz, faj DNA'sının ikileşmesinde işlev görebildiği için onların varlıkları faj çoğalması için zorunlu değildir.[3]

Ökaryotlarda DNA ligazları

İnsanda LIG1, LIG3 ve LIG4 genleri tarafından kodlanan üç DNA ligaz geni vardır. LIG1 ve LIG4 tüm ökaryotlarda bulunmakta, LIG3 ise sadece omurgalı hayvanlarda bulunmaktadır.[2]

  • DNA ligaz I, DNA ikileşmesi sırasında Okazaki parçalarını birleştirir. Ayrıca morötesi kaynaklı DNA hasarının tamirinde görev alır ama bu sadece çoğalmakta olan hücrelerde olur. Durağan hücrelerde DNA ligaz III bu işi yapar.[4]
  • DNA ligaz II, bölünmeyen hücrelerde görülür, DNA ligaz III'ün alternatif uçbirleştirme ürünüdür.
  • DNA ligaz III, DNA tamir proteini XRCC1 ile kompleksleşerek baz eksizyon tamirinin son aşamasında fosfodiester bağını onarır. Ayrıca, mayoz bölümedeki rekombinasyonda rol oynar.[5] DNA ligaz III homologları tüm omurgalı hayvanlarda bulunur.
  • DNA ligaz IV, XRCC4 adlı yardımcı protein ile kompleksleşir. Çift zincirli DNA tamirinin son adımını katalizler. Ayrıca, bağışıklık sistemi gelişiminde immünoglobin ve T-hücre reseptöründe çeşitlilik yaratan V(D)J rekombinasyonu için gereklidir. Bu süreçte DNA ligaz IV, non-homolog DNA uç birleştirme reaksiyonunu katalizler.

Sağlık

DNA ligaz enzimlerinde yokluğu veya doğru çalışmaması sonucu genom yapısında bozukluklar meydana gelir. DNA ligaz I mutasyonu taşıyan hastalarda DNA ikileşmesi ve tamiri iyi çalışmamasından dolayı immün bozukluklar, güneş ışığına duyarlılık ve büyüme gecikmesi görülmüştür. Memeli hayvanlarda DNA ligaz I veya IV eksikliği kanser olasılığını artırdığı gösterilmiştir. DNA ligaz IV yokluğu sendromunda V(D)J rekombinasyonu bozukluğundan kaynaklanan immün yetmezlik görülür. Fare modellerinde ve çoğu insan hastada DNA ligaz IV yokluğu kansere yol açmaktadır.[2]

Uygulama

DNA ligazlar, laboratuvarda rekombinant DNA dizileri oluşturmak için vazgeçilmez birer araç haline gelmişlerdir. Örneğin restriksiyon enzimleri ile elde edilen DNA parçalarının bir plazmit içine yerleştirilebilmesi için DNA ligazlar kullanılır. Uçları birleştirilen DNA moleküllerinin uçları "yapışkan" (sağdaki resimdeki gibi) veya küt olabilir.

Başarılı bir ligasyon (birleştirme) reaksiyonu için en iyi sıcaklığın bulunması gereklidir. Çoğu reaksiyon bakteriofaj T4'ten elde edilen T4 DNA ligazı ile katalizlenir. Ancak ligasyonun başarılı olması için enzim etkinliği ile DNA uçlarının ergimesi arasında bir denge bulunması gerekir. Eğer reaksiyon sıcaklığı ergime sıcaklığı (buna tavlama sıcaklığı da denir) Tm'den yüksek olursa, yapışkan uçlar arasında baz eşleşmesi olmaz. Yapışkan uçların uzantısı ne kadar kısa olursa Tm de o kadar düşük olur. Bu yüzden kısa uzantılı yapışkan uçların ligasyonu düşük sıcaklıkta (4-8 °C) uzun süre içinde (saatlerce, genelde bir gece boyunca) gerçekleştirilir.

5' ucunda fosfat olmayan DNA'ların ligaz tarafından birleştirilebilmesi için 5' uçlarının fosforile edilmesi gerekir.

Yapışkan uçsuz DNA'ların da ligasyonu mümkündür ama reaksiyon çok daha yavaştır. Reaksiyon ortamında polietilen glikol ve 150-200 mM NaCl bulunması DNA moleküllerinin bitişmesini kolaylaştırır.

Kaynakça

  1. ^ Lehman, I. R. DNA ligase: structure, mechanism, and function. Science 186, 790−797 (1974)
  2. ^ a b c d Tom Ellenberger, T., Tomkinson A.E. (2008) Eukaryotic DNA Ligases: Structural and Functional Insights. Ann. Review of Biochemistry 77: 313-338
  3. ^ C.W. Fuller, B.B. Beauchamp, M.J. Engler, R.L. Lechner, S.W. Matson, S. Tabor, J.H. White, C.C Richardson. Mechanisms for the Initiation of Bacteriophage T7 DNA Replication. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 1983. 47: 669-679
  4. ^ Moser, J.; Kool, H.; Giakzidis, I.; Caldecott, K.; Mullenders, L. H. F.; Fousteri, M. I. : Sealing of chromosomal DNA nicks during nucleotide excision repair requires XRCC1 and DNA ligase III-alpha in a cell-cycle-specific manner. Molec. Cell 27: 311-323, 2007. PubMed ID : 17643379
  5. ^ Chen, J.; Tomkinson, A. E.; Ramos, W.; Mackey, Z. B.; Danehower, S.; Walter, C. A.; Schultz, R. A.; Besterman, J. M.; Husain, I. : Mammalian DNA ligase III: molecular cloning, chromosomal localization, and expression in spermatocytes undergoing meiotic recombination. Molec. Cell. Biol. 15: 5412-5422, 1995. PubMed ID : 7565692

Dış bağlantılar

Read other articles:

Kami 香美町Kota kecil BenderaLambangLokasi Kami di Prefektur HyōgoNegara JepangWilayahKansaiPrefektur HyōgoDistrikMikataPemerintahan • Wali kotaHayato HamagamiLuas • Total369 km2 (142 sq mi)Populasi (Oktober 1, 2015) • Total18.070 • Kepadatan48,97/km2 (126,8/sq mi)Zona waktuUTC+09:00Kode pos669-6592Simbol  • PohonFagus crenataCastanopsis • BungaPrunus serrulataHemerocallis thun...

 

صالح محمود عثمان   معلومات شخصية الميلاد سنة 1957 (العمر 66–67 سنة)  دارفور  مواطنة السودان  الحياة العملية المهنة سياسي،  ومحامٍ  مجال العمل محامٍ  الجوائز جائزة سخاروف لحرية الفكر  (2007)  تعديل مصدري - تعديل   صالح محمود عثمان (1957) محامي سوداني في مجال ...

 

The Kite RunnerAmerican theatrical release posterSutradaraMarc ForsterProduserWilliam HorbergWalter F. ParkesRebecca YeldhamE. Bennett WalshSkenarioDavid BenioffBerdasarkanThe Kite Runneroleh Khaled HosseiniPemeranKhalid AbdallaZekeria EbrahimiAhmad Khan MahmidzadaHomayoun ErshadiPenata musikAlberto IglesiasSinematograferRoberto SchaeferPenyuntingMatt ChessePerusahaanproduksiParticipant ProductionsSidney Kimmel EntertainmentParkes+MacDonaldDistributorDreamWorks PicturesParamount Classic...

Peta Lokasi Kabupaten Sumbawa Barat di Nusa Tenggara Barat Berikut adalah Daftar kecamatan dan kelurahan/desa di Kabupaten Sumbawa Barat, Provinsi Nusa Tenggara Barat, Indonesia. Kabupaten Sumbawa Barat terdiri dari 8 Kecamatan, 7 Kelurahan dan 65 Desa. Pada tahun 2020, jumlah penduduknya mencapai 148.606 jiwa dengan luas wilayah 1.849,02 km² dan sebaran penduduk 73 jiwa/km².[1][2] Daftar kecamatan dan kelurahan di Kabupaten Sumbawa Barat, adalah sebagai berikut: Kemendagri ...

 

Penghargaan Filmfare untuk Dialog TerbaikDeskripsiPenampilan Terbaik untuk Penulis DialogNegaraIndiaDipersembahkan olehFilmfareDiberikan perdanaRajinder Singh Bedi, Madhumati (1959)Pemegang gelar saat iniAkshat Ghildial, Badhaai Ho (2019)Situs webFilmfare AwardsFilmfare Best Dialogue Award diberikan oleh Filmfare sebagai bagian dari Penghargaan Filmfare tahunannya untuk film-film Hindi. Berikut adalah daftar pemenang penghargaan sejak 1958 dan film-film yang mereka menangkan.[1] Super...

 

Pour les articles homonymes, voir Presles. Presles Administration Pays France Région Auvergne-Rhône-Alpes Département Isère Arrondissement Grenoble Intercommunalité Saint-Marcellin Vercors Isère Communauté Maire Mandat Vincent Dumas 2020-2026 Code postal 38680 Code commune 38322 Démographie Gentilé Preslins Populationmunicipale 97 hab. (2021 ) Densité 3,8 hab./km2 Géographie Coordonnées 45° 05′ 31″ nord, 5° 23′ 02″ est Altitude Mi...

Синелобый амазон Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:ЧелюстноротыеНадкласс:ЧетвероногиеКлада:АмниотыКлада:ЗавропсидыКласс:Пт�...

 

Danau Besar Afrika Danau-Danau Besar Afrika merupakan sebuah kumpulan danau di dekat Lembah Celah Besar. Jumlah penduduk yang menghuni wilayah ini ialah sekitar 107 juta penduduk. Danau-Danau Besar tersebut ialah: Danau Tanganyika Danau Victoria Danau Albert Danau Edward Danau George Danau Kivu Danau Malawi Lihat pula Daftar danau lbsDanau-Danau BesarAmerika Utara(daftar): Danau Superior · Danau Michigan · Danau Huron · Danau Erie · Danau OntarioAfr...

 

Jajat Sudrajat Kepala Dinas Penelitian dan Pengembangan Angkatan DaratMasa jabatan27 Juni 2022 – 29 Agustus 2022PendahuluTerry Tresna PurnamaPenggantiHery Setiyono Informasi pribadiLahir0 September 1964 (umur 59)Alma materAkademi Militer (1988)Karier militerPihak IndonesiaDinas/cabang TNI Angkatan DaratMasa dinas1988—2022Pangkat Brigadir Jenderal TNISatuanInfanteriSunting kotak info • L • B Brigadir Jenderal TNI (Purn.) Jajat Sudrajat (lahir September...

Australian tourists murdered by the IRA Stephen Melrose and Nick Spanos Nick Spanos and Stephen Melrose were Australian tourists shot dead in Roermond, the Netherlands by the Provisional Irish Republican Army (IRA) on 27 May 1990, which stated it had mistaken them for off-duty British soldiers.[1] The attack was part of an IRA campaign in Continental Europe. Background British military personnel had been stationed in West Germany since the end of the Second World War. The Provisional ...

 

Sporting event delegationCuba at the1964 Summer OlympicsIOC codeCUBNOCCuban Olympic Committeein TokyoCompetitors27 (25 men and 2 women) in 6 sportsFlag bearer Ernesto Varona[1]MedalsRanked 30th Gold 0 Silver 1 Bronze 0 Total 1 Summer Olympics appearances (overview)190019041908–1920192419281932–19361948195219561960196419681972197619801984–1988199219962000200420082012201620202024 Cuba competed at the 1964 Summer Olympics in Tokyo, Japan. 27 competitors, 25 men and 2 women, to...

 

2020年夏季奥林匹克运动会波兰代表團波兰国旗IOC編碼POLNOC波蘭奧林匹克委員會網站olimpijski.pl(英文)(波兰文)2020年夏季奥林匹克运动会(東京)2021年7月23日至8月8日(受2019冠状病毒病疫情影响推迟,但仍保留原定名称)運動員206參賽項目24个大项旗手开幕式:帕维尔·科热尼奥夫斯基(游泳)和马娅·沃什乔夫斯卡(自行车)[1]闭幕式:卡罗利娜·纳亚(皮划艇)&#...

This article does not cite any sources. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Casa Pia – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (September 2010) (Learn how and when to remove this message) The Castle of São Jorge, Casa Pia's first location The Casa Pia is a Portuguese institution founded by Maria I, known as A Pia (Mary the Pious), and organized by ...

 

For the original television series, see The Mysterious Cities of Gold. TV series or program The Mysterious Cities of GoldCover of Region 2 English DVD release, released in February 2014.GenreHistoricalFantasyAdventureCreated byHadrien Soulez LarivièreDirected byJean-Luc FrançoisVoices ofAudrey PicAdeline ChetailCaroline MozzoneJérémy PrévostMartial Le MinouxComposerNoam KanielCountry of originFranceBelgiumPortugalNo. of seasons3 (excluding the 1982 series)No. of episodes78ProductionRunni...

 

Ancient Greek mathematician (fl. 300 BC) For the philosopher, see Euclid of Megara. For other uses, see Euclid (disambiguation). EuclidΕὐκλείδηςEuclid by Jusepe de Ribera, c. 1630–1635[1]Years activefl. 300 BCKnown forThe ElementsOpticsData Various concepts Euclidean geometry Euclidean algorithm Euclid's theorem Euclidean relation Euclid's formula Numerous other namesakes Scientific careerFieldsMathematics (Geometry) Euclid (/ˈjuːklɪd/; Greek: Ε�...

This article is missing information about members elected for each party by province. Please expand the article to include this information. Further details may exist on the talk page. (February 2024) 1920 Indian general election 1920 1923 → 104 seats contested53 seats needed for a majority   First party Second party   Leader Hari Singh Gour W. H. H. Vincent Party DP Independent Seats won 48 47 This article is part of a series on the Politics of India Constitution a...

 

Bounds the order of the group of automorphisms of a compact Riemann surface of genus g > 1 In mathematics, Hurwitz's automorphisms theorem bounds the order of the group of automorphisms, via orientation-preserving conformal mappings, of a compact Riemann surface of genus g > 1, stating that the number of such automorphisms cannot exceed 84(g − 1). A group for which the maximum is achieved is called a Hurwitz group, and the corresponding Riemann surface a Hurwitz su...

 

هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (أبريل 2016) مسرح إنزيانالشعارمعلومات عامةالبلد الولايات المتحدة تقع في التقسيم الإداري ميتلاند المكان ميتلاند الإحداثيات 28°36′59″N 81°22′00″W / 28.6164616°N 81.3666079°W...

Type of wearable device A man controls Google Glass using the touchpad built into the side of the device. An optical head-mounted display (OHMD) is a wearable device that has the capability of reflecting projected images as well as allowing the user to see through it. In some cases, this may qualify as augmented reality (AR) technology. OHMD technology has existed since 1997 in various forms, but despite a number of attempts from industry, has yet to have had major commercial success. Types ...

 

スーパーマン リターンズ Superman Returns 監督 ブライアン・シンガー脚本 マイケル・ドハティダン・ハリス(英語版)原案 ブライアン・シンガーマイケル・ドハティダン・ハリス原作 ジェリー・シーゲルジョー・シャスター(英語版)製作 ブライアン・シンガーギルバート・アドラー(英語版)ジョン・ピーターズ製作総指揮 クリス・リートーマス・タルスコット・メ�...