Różnica między endonukleazą i egzonukleazą

Kluczowa różnica - endonukleaza vs eksonukleaza
 

Zanim spojrzysz na różnicę między endonukleazą i egzonukleazą, ważne jest, aby wiedzieć, czym dokładnie jest nukleaza. Nukleaza jest enzymem zdolnym do rozszczepiania wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami w kwasach nukleinowych. Endonukleaza i egzonukleaza to dwie klasyfikacje nukleaz. Kluczowa różnica między endonukleazą i egzonukleazą jest taka endonukleazy rozszczepiają wiązania między nukleotydami w cząsteczce kwasu nukleinowego, podczas gdy egzonukleazy rozszczepiają wiązanie między nukleotydami na końcach 3 'lub 5' cząsteczki kwasu nukleinowego.

ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest nukleaza
3. Co to jest endonukleaza
4. Co to jest egzonukleaza
5. Porównanie obok siebie - endonukleaza vs eksonukleaza
6. Podsumowanie

Co to jest nukleaza?

Nukleaza jest enzymem, który ma zdolność rozszczepiania wiązań fosfodiestrowych między nukleotydami w kwasach nukleinowych. Należy do grupy enzymów hydrolazy, ponieważ hydrolizuje wiązania chemiczne między nukleotydami. Enzym ten jest niezbędny do naturalnych mechanizmów naprawy DNA zachodzących 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 deoksyrybonukleaza, które działają i przerywają wiązania chemiczne odpowiednio między monomerami RNA i DNA. Według miejsca działania nukleaz są one dalej podzielone na dwie grupy, a mianowicie endonukleazę i egzonukleazę. Endonukleazy rozpoznają określone 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 jest rodzajem nukleaz, które odrywają kwasy nukleinowe od środka. Rozpoznaje określone sekwencje nukleotydowe kwasu nukleinowego i przerywa wiązania chemiczne między nukleotydami. Są one również znane jako endonukleazy restrykcyjne ponieważ przeszukują określone miejsca restrykcyjne i rozszczepiają wiązanie i wytwarzają fragmenty restrykcyjne. Ponad 100 endonukleaz restrykcyjnych jest zidentyfikowanych u bakterii i archeonów i jest uzyskiwanych do celów komercyjnych.

Endonukleazy restrykcyjne są szeroko stosowane w biotechnologii. Odgrywają istotną rolę w klonowaniu molekularnym. Większość z nich to enzymy dimeryczne złożone z dwóch podjednostek białkowych. Dwie podjednostki białkowe owijają dwuniciowy DNA i oddzielnie przecinają obie nici z obu stron. Istnieją setki rodzajów endonukleaz restrykcyjnych z unikalnymi miejscami rozpoznawania u bakterii. Ze względu na ich wysoką swoistość w restrykcji, rozszczepiają tylko określone sekwencje. Dlatego są uważane za wysoce przydatne narzędzia molekularne w technologii rekombinacji DNA. Bez endonukleaz restrykcyjnych produkcja rekombinowanej cząsteczki DNA nie jest możliwa. Tworzenie rekombinowanej cząsteczki DNA jest podstawowym krokiem większości molekularnych technologii biologicznych.

Aby zrozumieć unikalne rozpoznawanie sekwencji przez endonukleazy restrykcyjne, poniższy przykład pomoże czytelnikom.

Bam HI jest endonukleazą restrykcyjną, która przeszukuje następujące miejsce restrykcyjne w cząsteczce DNA (miejsce pokazano czerwonymi literami).Po odcięciu kwasu nukleinowego od miejsca restrykcyjnego przez Bam HI powstają dwa następujące fragmenty.EcoRI jest kolejną endonukleazą restrykcyjną wysoce przydatną w technologii rekombinacji DNA, działającą na jej specyficzne miejsce rozpoznawania restrykcji i rozszczepia DNA, jak pokazano na rycinie 2.

Rycina 2: EcoRI

Co to jest egzonukleaza?

Ekonukleaza jest enzymem nukleazowym, 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. Ekonukleazy znajdują się w archeowcach, bakteriach i eukariotach. W E. coli występuje 17 różnych egzonukleaz, w tym polimerazy DNA 1, 2 i 3. Kilka polimerazy DNA wykazuje aktywność korekty egzonukleaz 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 eksonukleazą?

Endonukleaza vs eksonukleaza
Endonukleaza jest rodzajem enzymów nukleazowych, które rozszczepiają wiązania między nukleotydami w cząsteczce kwasu nukleinowego.	Ekonukleaza jest rodzajem enzymów nukleazowych, które rozszczepiają wiązanie między nukleotydami na końcach 3 'lub 5' cząsteczki kwasu nukleinowego.
Produkty końcowe
Endonukleazy wytwarzają fragmenty restrykcyjne oligonukleotydów	Egzonukleotydy wytwarzają nukleozydy
Funkcjonować
Łamią wiązania fosfodiestrowe i wytwarzają fragmenty restrykcyjne. Ale kropki usuwają nukleotydy jeden po drugim.	Usuwają nukleotydy jeden po drugim z końców kwasów nukleinowych.
Przykłady
Przykłady obejmują Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I,	Przykłady obejmują egzonukleazę I, egzonukleazę III, RecBCD (egzonukleazę V), egzonukleazę RecJ, egzonukleazę VIII / RecE, egzonukleazę IX, egzonukleazę T, egzonukleazę X itp..

Podsumowanie - Endonuclease vs Exonuclease

Nukleazy są odpowiedzialne za zrywanie wiązań chemicznych fosfodiestrowych między nukleotydami kwasów nukleinowych. Nukleazy mogą działać w obrębie lub na końcach łańcucha kwasu nukleinowego. Zgodnie z miejscem działania w organizmach występują dwa główne typy nukleaz. Są to endonukleaza i egzonukleaza. Endonukleazy przecinają nukleotydy ze środka łańcucha, podczas gdy egzonukleazy przecinają 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.

Odniesienie:
1. „Enzym restrykcyjny”. Enzym restrykcyjny | Artykuły o otwartym dostępie | Czasopisma z otwartym dostępem | Materiały konferencyjne | Redakcja | Autorzy | Recenzenci | wydarzenia naukowe. N.p., n.d. Sieć. 11 marca 2017 r
2.Pingoud, Alfred i Albert Jeltsch. „Struktura i funkcja endonukleaz restrykcyjnych typu II”. Badania nad kwasami nukleinowymi. Oxford University Press, 15 września 2001 r. Internet. 11 marca 2017 r
3. Lovett, Susan T. „Egzonukleazy DNA Escherichia coli”. EcoSal Plus. U.S. National Library of Medicine, grudzień 2011. Internet. 11 marca 2017 r

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Enzym restrykcyjny Eco RI” Autor: Tinastella - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia
2. „HR RecBCD RecA” Autor: Emw2012 - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia