Galvenā atšķirība - endonukleāze pret eksonukleāzi
Pirms aplūkot atšķirību starp endonukleāzi un eksonukleāzi, ir svarīgi zināt, kas tieši ir nukleāze. Nukleāze ir ferments, kas spēj sašķelt fosfodiesteru saites starp nukleīnskābju nukleotīdiem. Endonukleāze un eksonukleāze ir divas nukleāžu klasifikācijas. Galvenā atšķirība starp endonukleāzi un eksonukleāzi ir tā, ka endonukleāzes sašķeļ saites starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulā, bet eksonukleāzes sašķeļ saiti starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulas 3 ’vai 5’ galā.
SATURS
1. Pārskats un galvenā atšķirība
2. Kas ir nukleāze
3. Kas ir endonukleāze
4. Kas ir eksonukleāze
5. Blakus salīdzinājums - endonukleāze pret eksonukleāzi
6. Kopsavilkums
Kas ir nukleāze?
Nukleāze ir ferments, kas spēj sašķelt fosfodiesteru saites starp nukleīnskābju nukleotīdiem. Tas pieder hidrolāzes enzīmu grupai, jo tas hidrolizē ķīmiskās saites starp nukleotīdiem. Šis ferments ir būtisks dabisko DNS atjaunošanas mehānismu iedarbībai šūnās un tādos biotehnoloģiskos procesos kā gēnu klonēšana, rekombinantās DNS tehnoloģija, RFLP, AFLP, gēnu sekvencēšana, gēnu terapija, genoma kartēšana utt.
Ir divi galvenie nukleāžu veidi: ribonukleāze un dezoksiribonukleāze, kas iedarbojas un pārtrauc ķīmiskās saites starp attiecīgi RNS un DNS monomēriem. Saskaņā ar nukleāzu darbības vietu tās tālāk iedala divās grupās, proti, endonukleāzē un eksonukleāzē. Endonukleāzes atpazīst specifiskus nukleīnskābju secības reģionus un sašķeļ fosfodiesteru saites starp nukleotīdiem, kas atrodas nukleīnskābju vidū. Eksonukleāzes sašķeļ fosfodiesteru saites starp nukleotīdiem, kas atrodas nukleīnskābju galos.
1. attēls: Nukleāzes aktivitāte
Kas ir endonukleāze?
Endonukleāze ir nukleāžu veids, kas no vidus šķeļ nukleīnskābes. Tas atpazīst specifiskas nukleīnskābes nukleotīdu sekvences un pārtrauc ķīmiskās saites starp nukleotīdiem. Tos sauc arī par restrikcijas endonukleāzēm, jo tie meklē noteiktas restrikcijas vietas un sašķeļ saiti un ražo restrikcijas fragmentus. Baktērijās un arhejās tiek identificētas vairāk nekā 100 restrikcijas endonukleāzes, kuras iegūst komerciālos nolūkos.
Ierobežojošās endonukleāzes tiek plaši izmantotas biotehnoloģijā. Viņiem ir būtiska loma molekulārajā klonēšanā. Lielākā daļa no tiem ir dimēru fermenti, kas sastāv no divām olbaltumvielu apakšvienībām. Divas olbaltumvielu apakšvienības aptin dubultās DNS un atsevišķi šķeļ abus pavedienus no abām pusēm. Ir simtiem ierobežojumu endonukleāžu veidu ar unikālām baktēriju atpazīšanas vietām. Sakarā ar to augsto specifiku ierobežojumos, tie sašķeļ tikai pie noteiktām sekvencēm. Tādējādi tie tiek uzskatīti par ļoti noderīgiem molekulārajiem instrumentiem rekombinantās DNS tehnoloģijā. Bez ierobežojošām endonukleāzēm rekombinantās DNS molekulas ražošana nav iespējama. Rekombinantās DNS molekulas izveide ir vairuma molekulāri bioloģisko tehnoloģiju pamatsolis.
Lai saprastu unikālo secības atpazīšanu ar ierobežojošām endonukleāzēm, lasītājiem palīdzēs šāds piemērs.
Bam HI ir restrikcijas endonukleāze, kas DNS molekulā meklē šādu restrikcijas vietu (vieta ir parādīta ar sarkaniem burtiem).
Kad Bam HI no restrikcijas vietas atdala nukleīnskābi, tas ražo šādus divus fragmentus.
EcoRI ir vēl viena restrikcijas endonukleāze, kas ir ļoti noderīga rekombinantās DNS tehnoloģijā, iedarbojas uz tās specifisko restrikcijas atpazīšanas vietu un sašķeļ DNS, kā parādīts 2. attēlā.
2. attēls: EcoRI
Kas ir eksonukleāze?
Exonukleāze ir nukleāzes enzīms, kas sašķeļ ķīmiskās saites starp nukleotīdiem nukleīnskābes ķēdes 3 ’vai 5’ galā. Tas pārtrauc atsevišķus nukleotīdus ķēdes beigās un rada nukleozīdus, fosfātu grupas pārnesot uz ūdeni. Eksonukleāzes ir atrodamas arhejās, baktērijās un eikariotos. E coli ir 17 dažādas eksonukleāzes, ieskaitot DNS 1., 2. un 3. polimēru. Vairākas DNS polimerāzes uzrāda 3 'līdz 5' eksonukleāzes korektūru.
Eksonukleāzes ir svarīgas DNS labošanā, ģenētiskajā rekombinācijā, mutāciju rašanās novēršanā, genoma stabilizācijā utt.
3. attēls: E Coli RecBCD eksonukleāzes darbība
Kāda ir atšķirība starp endonukleāzi un eksonukleāzi?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Endonukleāze vs eksonukleāze |
|
| Endonukleāze ir nukleāzes enzīmu veids, kas saista saites starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulā. | Exonukleāze ir nukleāzes enzīmu veids, kas saista saiti starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulas 3 ’vai 5’ galā. |
| Galaprodukti | |
| Endonukleāzes rada oligonukleotīdu restrikcijas fragmentus | Eksonukleotīdi ražo nukleozīdus |
| Funkcija | |
| Viņi pārtrauc fosfodiesteru saites un rada restrikcijas fragmentus. Bet tie viens pēc otra atdala nukleotīdus. | Viņi pa vienam noņem nukleotīdus no nukleīnskābju galiem. |
| Piemēri | |
| Piemēri: Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Piemēri ietver eksonukleāzi I, eksonukleāzi III, RecBCD (eksonukleāzi V), RecJ eksonukleāzi, eksonukleāzi VIII / RecE, eksonukleāzi IX, eksonukleāzi T, eksonukleāzi X utt. |
Kopsavilkums - endonukleāze vs eksonukleāze
Nukleāzes ir atbildīgas par fosfodiesteru ķīmisko saišu pārtraukšanu starp nukleīnskābju nukleotīdiem. Nukleāzes var iedarboties uz nukleīnskābes ķēdi vai tās galos. Atkarībā no darbības vietas organismos ir atrodami divi galvenie nukleāžu veidi. Tās ir endonukleāze un eksonukleāze. Endonukleāzes nošķeļ nukleotīdus no ķēdes vidus, savukārt eksonukleāzes - no nukleīnskābes ķēdes galiem. Rekombinantās DNS tehnoloģijā endonukleāzes ir ļoti svarīgas, jo tās atpazīst specifiskas bāzes sekvences nukleīnskābes ķēdē un pārtrauc saites starp nukleotīdiem.
