Diferencia clave: ADN polimerasa 1 frente a 2 frente a 3
La ADN polimerasa es un grupo especial de enzimas que intervienen en la replicación del ADN de los organismos vivos. La información genética se transmite de una generación a la siguiente debido a la presencia de esta enzima. Hay diferentes formas de la enzima ADN polimerasa que se encuentran en eucariotas y procariotas. La ADN polimerasa 1, 2 y 3 se encuentran solo en organismos procarióticos y desempeñan diferentes funciones en la replicación del ADN. La diferencia clave entre la ADN polimerasa 1, 2 y 3 se basa principalmente en la función principal de cada enzima. La ADN polimerasa 3 es la enzima principal que cataliza la síntesis de ADN, mientras que la ADN polimerasa 1 y 2 están involucradas en la reparación y corrección del ADN.
¿Qué es la ADN polimerasa?
La duplicación de ADN es imprescindible para pasar información genética de padres a hijos. Esto es facilitado por una enzima especial llamada ADN polimerasa. La ADN polimerasa se puede definir como una enzima ubicua que cataliza la síntesis de ADN complementario al ADN existente en las células vivas. Fue descubierto por primera vez en E. coli por Arthur Kornberg en 1955. La replicación y el mantenimiento del ADN se rigen principalmente por las polimerasas de ADN en la célula. El descubrimiento de las ADN polimerasas ayudó a muchas técnicas de biología molecular. Es la enzima necesaria para sintetizar nuevas cadenas de ADN similares al ADN original de los organismos a partir de nucleótidos durante muchas técnicas de biología molecular, como PCR, clonación de genes, secuenciación de genes, diagnóstico de enfermedades, terapia génica, análisis de polimorfismos, etc.
Las polimerasas de ADN existen en múltiples formas que difieren en forma y tamaño. Pertenecen a varias familias: A, B, C, D, X, Y y RT. Las ADN polimerasas procarióticas se agrupan en cinco categorías diferentes, a saber, ADN polimerasa 1, ADN polimerasa 2, ADN polimerasa 3, ADN polimerasa 4 y ADN polimerasa 5. Los organismos eucariotas tienen aproximadamente quince ADN polimerasas diferentes, a saber, polimerasa β, λ, σ, μ, α, δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ y ν.
Figura 01: ADN polimerasa
Al sintetizar nuevo ADN por la ADN polimerasa, comienza desde el extremo 3' y dirige la síntesis hacia el extremo 5' agregando nucleótidos a la vez, complementarios al ADN molde. La ADN polimerasa necesita un grupo OH 3 'preexistente para iniciar la síntesis de la cadena y es facilitada por el pequeño fragmento de ADN o ARN llamado cebador. La ADN polimerasa lee la plantilla de ADN y se mueve del extremo 3' al extremo 5', formando una nueva hebra de ADN 5'-3'.
¿Qué es la ADN polimerasa 1?
La ADN polimerasa 1 (Pol 1) es una enzima que se encuentra en los procariotas y que ayuda en la replicación del ADN bacteriano. Es el primer tipo de ADN polimerasa descubierta por Arthur Kornberg en 1956. Esta enzima está presente en todos los organismos procarióticos. Pol 1 está codificado por el gen polA y está compuesto por 928 aminoácidos. Tiene una actividad de exonucleasa de 5' a 3'; por lo tanto, es más popular como enzima reparadora del ADN que como enzima replicante del ADN. También tiene la capacidad de catalizar múltiples polimerizaciones antes de liberar la plantilla de ADN y conectar los fragmentos de Okazaki llenando nuevo ADN y eliminando los cebadores de ARN.
Pol 1 aislado de E Coli se usó ampliamente en aplicaciones moleculares. Sin embargo, una vez que se descubrió Taq Polymerase, reemplazó a E Coli Pol 1 en la tecnología PCR. Taq polimerasa es una especie de ADN polimerasa termoestable que pertenece a Pol 1.
Figura 02: ADN polimerasa 1
¿Qué es la ADN polimerasa 2?
La ADN polimerasa 2 (Pol 2) es una enzima procariótica que cataliza la replicación del ADN. Pertenece a la familia de las polimerasas B y está codificada por el gen polB. Thomas Kornberg la descubrió por primera vez a partir de E Coli en 1970. Pol 2 es una proteína globular compuesta de 783 aminoácidos. Tiene actividad de exonucleasa de 3' a 5' y actividad de polimerasa de 5' a 3'. Interactúa con las enzimas ADN polimerasa 3 para mantener la fidelidad y la procesividad de la replicación del ADN. Pol 2 también tiene la capacidad de corregir la precisión del ADN recién sintetizado.
Figura 03: ADN polimerasa 2
¿Qué es la ADN polimerasa 3?
La ADN polimerasa 3 (Pol 3) es la principal enzima que cataliza la replicación del ADN en procariotas. Pertenece a la familia de las polimerasas C y está codificada por el gen polC. Fue descubierto por Thomas Kornberg en 1970. Pol 3 es un componente de la horquilla de replicación y puede agregar 1000 nucleótidos por segundo a la cadena de ADN recién polimerizada.
Pol 3 es una holoenzima compuesta por diez proteínas distintas y tiene tres moléculas funcionales, a saber, α, ε y θ. Tres moléculas funcionales de Pol 3 son responsables por separado de tres acciones de la enzima. La subunidad α gestiona la polimerización del ADN mientras que la ε gestiona la actividad de corrección de exonucleasa de la enzima pol 3. La subunidad θ ayuda a la subunidad ε en la revisión.
Figura 04: Subunidades de ADN polimerasa 3
¿Cuál es la diferencia entre la ADN polimerasa 1, 2 y 3?
ADN polimerasa 1 frente a 2 frente a 3 |
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| Polimerasa 1 | La polimerasa 1 está compuesta por 928 aminoácidos. |
| Polimerasa 2 | La polimerasa 2 está compuesta por 783 aminoácidos. |
| Polimerasa 3 | La polimerasa 3 es una holoenzima compuesta por diez proteínas dispuestas en tres subunidades funcionales. |
| Familia | |
| Polimerasa 1 | La polimerasa 1 pertenece a la familia de polimerasas A. |
| Polimerasa 2 | La polimerasa 2 pertenece a la familia de polimerasas B. |
| Polimerasa 3 | La polimerasa 3 pertenece a la familia de polimerasas C. |
| Función principal | |
| Polimerasa 1 | Esto es responsable de la reparación del ADN y la eliminación de los cebadores de ARN. |
| Polimerasa 2 | Esto es responsable de la corrección de pruebas, la fidelidad y la procesividad del ADN recién formado |
| Polimerasa 3 | Esto es responsable de la polimerización del ADN |
Resumen: ADN polimerasa 1 frente a 2 frente a 3
La ADN polimerasa es una clase de enzima importante que se encuentra en todos los organismos vivos. La función principal de la ADN polimerasa es la replicación del ADN. Es capaz de ensamblar nucleótidos y sintetizar nuevo ADN complementario para el ADN existente. Esta enzima existe en diferentes formas que varían de forma y tamaño. Las ADN polimerasas 1, 2 y 3 son ADN polimerasas procarióticas involucradas en la replicación del ADN. Pol 1 cataliza la reparación de daños en el ADN. Pol 2 cataliza la fidelidad y procesividad de la replicación del ADN. Pol 3 cataliza la polimerización del ADN de 5' a 3'.
