Diferencia entre Klenow y la ADN polimerasa T4

La diferencia principal entre Klenow y la ADN polimerasa T4 es que El fragmento de Klenow es un gran fragmento de E. coli ADN polimerasa 1, mientras que la ADN polimerasa T4 es la ADN polimerasa 1 del bacteriófago T4.

Las ADN polimerasas son enzimas esenciales que catalizan la formación de ADN mediante la adición de desoxirribonucleótidos al extremo 3'-OH de un cebador preexistente. Existen distintos tipos de ADN polimerasas, y la mayoría de las utilizadas en biología molecular provienen de fuentes procarióticas. Tanto el fragmento Klenow como la ADN polimerasa T4 son ejemplos de estas enzimas. El fragmento de Klenow resulta de la escisión de la E. coli ADN polimerasa 1 en dos fragmentos por la acción de la subtilisina, una proteasa bacteriana, mientras que la ADN polimerasa T4 es la ADN polimerasa 1 propia del bacteriófago T4. Ambas poseen actividad polimerasa 5'→3' y exonucleasa 3'→5', pero carecen de actividad de exonucleasa 5′→3′, característica que las hace particularmente útiles en diversas técnicas de biología molecular.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es Klenow?
3. ¿Qué es la ADN polimerasa T4?
4. Similitudes entre Klenow y la ADN polimerasa T4
5. Comparación lado a lado - Klenow vs. ADN polimerasa T4 en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es Klenow?

El fragmento Klenow es una versión truncada y funcionalmente específica de la E. coli ADN polimerasa 1. Este fragmento grande, que tiene un tamaño de 68 kDa, mantiene las actividades de polimerasa 5′→3′ y exonucleasa 3′→5′ de la enzima original. La actividad de exonucleasa 3′→5′ del fragmento Klenow permite la revisión y eliminación de nucleótidos incorrectamente incorporados, mejorando así la fidelidad de la síntesis de ADN. Al carecer de la actividad exonucleasa 5'→3', el fragmento Klenow se convierte en una herramienta valiosa para aplicaciones como el relleno de extremos 5', la síntesis de sondas de ADN, la secuenciación, la creación de ADN de doble cadena y la mutagénesis dirigida al sitio.

Figura 01: Fragmento de Klenow

En aplicaciones donde incluso la actividad exonucleasa 3'→5' es indeseable, se puede recurrir al uso del fragmento exo-Klenow, una variante del fragmento Klenow que carece de esta actividad debido a mutaciones específicas introducidas en el gen que lo codifica. Esta versión solo retiene la actividad polimerasa 5′→3′ de la E. coli ADN polimerasa 1.

¿Qué es la ADN polimerasa T4?

La ADN polimerasa T4 es una enzima viral que desempeña un papel crucial en la replicación del ADN del bacteriófago T4. Esta proteína, compuesta por 898 aminoácidos y con un peso molecular de aproximadamente 103,6 kDa, requiere una plantilla de ADN y un cebador para iniciar la síntesis. Al igual que el fragmento Klenow, la ADN polimerasa T4 posee actividades de polimerasa 5'→3' y exonucleasa 3'→5', pero sin actividad exonucleasa 5'→3'. Esta enzima es especialmente útil para rellenar extremos 5' del ADN, así como en el etiquetado de extremos 5' o 3' de ADN de doble cadena y en la clonación roma. La ADN polimerasa T4 destaca por su alta procesividad y su potente actividad de corrección, superando en estas características al fragmento Klenow.

Figura 02: ADN polimerasa T4

La ADN polimerasa T4 es una enzima muy utilizada en la biología molecular y la biotecnología por su eficiencia y fidelidad en la síntesis de ADN. Además, su robustez frente a los errores de incorporación de nucleótidos, gracias a su actividad de corrección, la convierte en una herramienta preferida para aplicaciones críticas donde la precisión es primordial.

¿Cuáles son las similitudes entre Klenow y la ADN polimerasa T4?

• Klenow y la ADN polimerasa T4 son enzimas procarióticas derivadas de E. coli y el bacteriófago T4, respectivamente.
• Ambas poseen actividad polimerasa 5′→3′ y exonucleasa 3′→5′.
• Carecen de actividad exonucleasa 5'→3', haciéndolas útiles en técnicas que requieren terminación precisa del ADN.
• Requieren una plantilla y un cebador para la síntesis de ADN.
• Estas enzimas pueden ser inactivadas por calor a temperaturas de 75 ⁰C.

¿Cuál es la diferencia entre Klenow y la ADN polimerasa T4?

Aunque Klenow y la ADN polimerasa T4 comparten algunas funciones, sus diferencias radican en el origen y en ciertas propiedades enzimáticas. La ADN polimerasa T4, proveniente de un virus, demuestra una procesividad y una actividad de corrección significativamente superiores en comparación con el fragmento Klenow, que es de origen bacteriano.

La siguiente infografía resume las diferencias entre Klenow y la ADN polimerasa T4 en forma tabular.

Resumen: Klenow frente a la ADN polimerasa T4

En resumen, el fragmento Klenow y la ADN polimerasa T4 son herramientas fundamentales en el campo de la biología molecular y la ingeniería genética. A pesar de que ambas derivan de la ADN polimerasa 1 de sus respectivos organismos, sus aplicaciones pueden variar debido a sus diferencias en procesividad y actividades de corrección de pruebas. La elección entre una y otra dependerá del objetivo específico y las necesidades de la técnica a emplear.

Relación:

1. "ADN polimerasa, T4". ADN polimerasa, T4 - Manual de enzimas de Worthington, disponible aquí.
2. Rittié, Laure y Bernard Perbal. "Enzimas utilizadas en biología molecular: una guía útil". Journal of Cell Communication and Signalling, Springer Países Bajos, junio de 2008, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "PolymeraseDomains": base de datos de proteínas (dominio público) a través de Commons Wikimedia

2. "ADN polimerasa T4" por ChemPro - J Wang, P Yu, TC Lin, WH Königsberg, TA Steitz (1996). "Estructuras cristalinas de un fragmento NH2-terminal de T4 ADN polimerasa y sus complejos con ADN monocatenario y con iones metálicos divalentes" Bioquímica 35: 8110-8119. DOI:10.1021/bi960178r. (CC0) a través de Commons Wikimedia