Kluczowa różnica - endonukleaza a egzonukleaza
Zanim przyjrzymy się różnicy między endonukleazą i egzonukleazą, ważne jest, aby wiedzieć, czym dokładnie jest nukleaza. Nukleaza to enzym zdolny do rozszczepiania wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami w kwasach nukleinowych. Endonukleaza i egzonukleaza to dwie klasyfikacje nukleaz. Kluczowa różnica między endonukleazą a egzonukleazą polega na tym, że endonukleazy rozszczepiają wiązania między nukleotydami w cząsteczce kwasu nukleinowego, podczas gdy egzonukleazy rozszczepiają wiązanie między nukleotydami na końcach 3 'lub 5' cząsteczki kwasu nukleinowego.
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest nukleaza
3. Co to jest endonukleaza
4. Co to jest egzonukleaza
5. Porównanie obok siebie - endonukleaza i egzonukleaza
6. Podsumowanie
Co to jest nukleaza?
Nukleaza to enzym, który ma zdolność rozszczepiania wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami w kwasach nukleinowych. Należy do grupy enzymów hydrolaz, ponieważ hydrolizuje wiązania chemiczne między nukleotydami. Enzym ten jest niezbędny do naturalnych mechanizmów naprawy DNA występujących w komórkach oraz w procesach biotechnologicznych, takich jak klonowanie genów, technologia rekombinacji DNA, RFLP, AFLP, sekwencjonowanie genów, terapia genowa, mapowanie genomu itp.
Istnieją dwa główne typy nukleaz: rybonukleaza i dezoksyrybonukleaza, które działają i przerywają wiązania chemiczne między monomerami odpowiednio RNA i DNA. W zależności od miejsca działania nukleaz dzieli się je dalej na dwie grupy: endonukleazę i egzonukleazę. Endonukleazy rozpoznają specyficzne regiony sekwencji kwasów nukleinowych i rozszczepiają wiązania fosfodiestrowe między nukleotydami, które znajdują się w środku kwasów nukleinowych. Egzonukleazy rozszczepiają wiązania fosfodiestrowe między nukleotydami, które znajdują się na końcach kwasów nukleinowych.
Rycina 1: Aktywność nukleazy
Co to jest endonukleaza?
Endonukleaza to rodzaj nukleaz, który rozszczepia kwasy nukleinowe od środka. Rozpoznaje określone sekwencje nukleotydowe kwasu nukleinowego i zrywa wiązania chemiczne między nukleotydami. Są one również znane jako endonukleazy restrykcyjne, ponieważ przeszukują określone miejsca restrykcyjne, rozszczepiają wiązanie i wytwarzają fragmenty restrykcyjne. W bakteriach i archeonach zidentyfikowano ponad 100 endonukleaz restrykcyjnych, które są pozyskiwane do celów komercyjnych.
Endonukleazy restrykcyjne są szeroko stosowane w biotechnologii. Odgrywają istotną rolę w klonowaniu molekularnym. Większość z nich to dimeryczne enzymy złożone z dwóch podjednostek białka. Dwie podjednostki białkowe owijają dwuniciowy DNA i oddzielnie rozszczepiają obie nici z obu stron. Istnieją setki typów endonukleaz restrykcyjnych z unikalnymi miejscami rozpoznawania u bakterii. Ze względu na ich wysoką specyficzność w restrykcji tną tylko w określonych sekwencjach. Dlatego są uważane za bardzo przydatne narzędzia molekularne w technologii rekombinacji DNA. Bez endonukleaz restrykcyjnych produkcja rekombinowanej cząsteczki DNA nie jest możliwa. Tworzenie rekombinowanej cząsteczki DNA jest podstawowym etapem większości technologii biologii molekularnej.
Aby zrozumieć rozpoznawanie unikalnej sekwencji przez endonukleazy restrykcyjne, poniższy przykład pomoże czytelnikom.
BamHI jest endonukleazą restrykcyjną, która przeszukuje następujące miejsce restrykcyjne w cząsteczce DNA (miejsce jest pokazane czerwonymi literami).
Gdy Bam HI odszczepi kwas nukleinowy od miejsca restrykcyjnego, wytwarza następujące dwa fragmenty.
EcoRI to kolejna endonukleaza restrykcyjna, bardzo użyteczna w technologii rekombinacji DNA, która działa na swoje specyficzne miejsce rozpoznawania restrykcji i rozszczepia DNA, jak pokazano na rycinie 2.
Rysunek 2: EcoRI
Co to jest egzonukleaza?
Egzonukleaza to enzym nukleaza, który rozszczepia wiązania chemiczne między nukleotydami na końcach 3 'lub 5' łańcuchów kwasu nukleinowego. Łamie pojedyncze nukleotydy na końcu łańcucha i wytwarza nukleozydy, przenosząc grupy fosforanowe do wody. Egzonukleazy znajdują się w archeonach, bakteriach i eukariotach. W E. coli występuje 17 różnych egzonukleaz, w tym polimery DNA 1, 2 i 3. Kilka polimeraz DNA wykazuje aktywność korygującą egzonukleazy od 3 'do 5'.
Egzonukleazy są ważne w naprawie DNA, rekombinacji genetycznej, zapobieganiu występowaniu mutacji, stabilizacji genomu itp.
Rycina 3: Działanie egzonukleazy RecBCD E. coli
Jaka jest różnica między endonukleazą a egzonukleazą?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Endonukleaza a egzonukleaza |
|
| Endonukleaza to rodzaj enzymów nukleazowych, które rozszczepiają wiązania między nukleotydami w cząsteczce kwasu nukleinowego. | Egzonukleaza to rodzaj enzymów nukleazowych, które rozszczepiają wiązanie między nukleotydami na końcach 3 'lub 5' cząsteczki kwasu nukleinowego. |
| Produkty końcowe | |
| Endonukleazy wytwarzają oligonukleotydowe fragmenty restrykcyjne | Egzonukleotydy wytwarzają nukleozydy |
| Funkcjonować | |
| Zrywają wiązania fosfodiestrowe i wytwarzają fragmenty restrykcyjne. Ale usuwają one po kolei nukleotydy. | Po kolei usuwają nukleotydy z końców kwasów nukleinowych. |
| Przykłady | |
| Przykłady obejmują Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Przykłady obejmują egzonukleazy I, egzonukleazy III, RecBCD (egzonukleazy V), egzonukleazy RecJ, egzonukleazy VIII / RecE, egzonukleazy IX, egzonukleazy T, egzonukleazy X itp. |
Podsumowanie - Endonukleaza a egzonukleaza
Nukleazy są odpowiedzialne za zrywanie chemicznych wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami kwasów nukleinowych. Nukleazy mogą działać w obrębie lub na końcach łańcucha kwasu nukleinowego. W zależności od miejsca działania w organizmach występują dwa główne typy nukleaz. Są to endonukleaza i egzonukleaza. Endonukleazy rozszczepiają nukleotydy ze środka łańcucha, podczas gdy egzonukleazy rozszczepiają nukleotydy z końców łańcucha kwasu nukleinowego. Endonukleazy są bardzo ważne w technologii rekombinacji DNA, ponieważ rozpoznają określone sekwencje zasad w łańcuchu kwasu nukleinowego i przerywają wiązania między nukleotydami.
