Wieso ist das mit der Ligase so kompliziert?
Es geht um die Reaktion, bei der Ligase die Okazakifragmente zu einem durchgehenden Strang verknüpft.
Also zuerst noch kleine Frage, das blaue links oben ist doch eine Ligase oder?
Also, die Reaktionen sind ja eigentlich da immer so, dass irgendetwas andocken will, und dafür irgendeine Bindung gekappt werden muss, und am Ende wird AMP gekappt, dass sich das 3' Ende und das 5' Ende verbinden kann.
Die Frage ist, wieso können die Enden sich nicht gleich verbinden und müssen erst warten bis AMP sich einmal verbunden und getrennt hat?
Ach, und die Farben bedeuten nichts, nur was verbunden ist und was nicht.
1 Antwort
Ja, das oben links ist die Ligase. Im Studium sind die einfachen Vergleiche aus dem GK/LK, dass Ligase eine Art "Klebestift" sei, leider passé und es geht in die Richtung, es auf molekularer Ebene zu erklären. Da ist es vielleicht hilfreich, solche Reaktionstypen von Enzymen, in Kategorien einzuteilen, um nicht in Details unterzugehen, es sei denn, das wird als Wissen erwartet.
Bei dieser Ligation taucht zwar das AMP als Enzym-AMP-Intermediat auf, aber der eigentliche Sinn liegt in der Verwendung des ATPs, um durch Spaltung des ATPs, eine neue Phosphodiesterbindung in der DNA zu bilden. Zwischen den Enden des Einzelstranges 3'-OH und 5'-Phosphat. Was energetisch, ohne die Spaltung von ATP, nicht freiwillig ablaufen würde.
Das Enzym begünstigt also durch das Arrangement der Reaktionspartner und die Verwendung von ATP (Hydrolyse) sowie die Übertragung von AMP auf das 5'-Phosphat-Ende die Verknüpfung zweier Substrate (DNA-Enden), was ohne seine Mithilfe nicht ablaufen würde. Das ist eine klassische Aufgabe von Enzymen, Reaktionen zu begünstigen. Du könntest also als Quintessenz festhalten:
- Ligasen unterstützen Verknüpfungsreaktionen
- sind energieabhängig
- verlaufen nach dem Schema: A+B + XTP → A-B + XDP
- gebildete Bindungen C-C, C-O, C-N, C-S
LG
