Atšķirība starp endonukleāzi un eksonukleāzi

Galvenā atšķirība - endonukleāze vs eksonukleāze
 

Pirms aplūkot atšķirību starp endonukleāzi un eksonukleāzi, ir svarīgi zināt, kas īsti ir nukleāze. Nukleāze ir enzīms, kas spēj šķelt fosfodiestera saites starp nukleotīdiem nukleīnskābēs. Endonukleāze un eksonukleāze ir divas nukleāžu klasifikācijas. Galvenā atšķirība starp endonukleāzi un eksonukleāzi ir tā endonukleāzes šķeļ saites starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulas iekšienē, turpretī eksonukleāzes šķeļ saites starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulas 3 'vai 5' galos.

SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir nukleāze
3. Kas ir endonukleāze
4. Kas ir eksonukleāze
5. Salīdzinājums blakus - endonukleāze vs eksonukleāze
6. Kopsavilkums

Kas ir nukleāze?

Nukleāze ir ferments, kas spēj šķelt fosfodiestera saites starp nukleīnskābju nukleotīdiem. Tas pieder pie hidrolāzes enzīmu grupas, jo tas hidrolizē ķīmiskās saites starp nukleotīdiem. Šis ferments ir būtisks dabiskos DNS atjaunošanas mehānismos, kas notiek šūnās un tādos biotehnoloģiskos procesos kā gēnu klonēšana, rekombinantās DNS tehnoloģija, RFLP, AFLP, gēnu sekvencēšana, gēnu terapija, genoma kartēšana utt..

Pastāv divi galvenie nukleāžu veidi: ribonukleāze un dezoksiribonukleāze, kas attiecīgi darbojas un sašķeļ ķīmiskās saites starp RNS un DNS monomēriem. Atkarībā no nukleāžu darbības vietas tos sīkāk iedala divās grupās, proti, endonukleāzes un eksonukleāzes. Endonukleāzes atpazīst specifiskus nukleīnskābju sekvences reģionus un šķeļ fosfodiestera saites starp nukleotīdiem, kas atrodas nukleīnskābju vidū. Eksonukleāzes šķeļ fosfodiestera 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 nukleīnskābju nukleotīdu secības un sarauj ķīmiskās saites starp nukleotīdiem. Tos sauc arī par restrikcijas endonukleāzes jo tie meklē īpašas restrikcijas vietas un šķeļ saiti un rada restrikcijas fragmentus. Baktērijās un archaea tiek identificētas vairāk nekā 100 restrikcijas endonukleāzes, un tās iegūst komerciālos nolūkos.

Restrikcijas endonukleāzes tiek plaši izmantotas biotehnoloģijā. Viņiem ir būtiska loma molekulārajā klonēšanā. Lielākā daļa no tiem ir dimērie fermenti, kas sastāv no divām olbaltumvielu subvienībām. Divas olbaltumvielu apakšvienības iesaiņo divpavedienu DNS un atsevišķi no abām pusēm šķeļ abas šķipsnas. Ir simtiem restrikcijas endonukleāžu veidu ar unikālām baktēriju atpazīšanas vietām. Sakarā ar augsto specifiskumu ierobežošanā, tie šķīst tikai noteiktos secībās. Tāpēc rekombinantās DNS tehnoloģijā tos uzskata par ļoti noderīgiem molekulāriem instrumentiem. Bez restrikcijas endonukleāzēm rekombinantās DNS molekulas ražošana nav iespējama. Rekombinantās DNS molekulas izveidošana ir lielākās daļas molekulāro bioloģisko tehnoloģiju solis.

Lai izprastu unikālo secības atpazīšanu ar restrikcijas endonukleāzēm, lasītājiem palīdzēs sekojošais piemērs.

Bam HI ir restrikcijas endonukleāze, kas DNS molekulā meklē šo ierobežojuma vietu (vieta ir parādīta ar sarkaniem burtiem).Tiklīdz Bam HI nošķeļ nukleīnskābi no restrikcijas vietas, tā iegūst šādus divus fragmentus.EcoRI ir vēl viena restrikcijas endonukleāze, kas ir ļoti noderīga rekombinantās DNS tehnoloģijā, iedarbojas uz tās specifisko restrikcijas atpazīšanas vietu un šķeļ DNS, kā parādīts 2. attēlā..

2. attēls: EcoRI

Kas ir eksonukleāze?

Eksonukleāze ir nukleāzes enzīms, kas šķeļ ķīmiskās saites starp nukleotīdiem nukleīnskābju ķēžu 3 'vai 5' galos. Tas sadala atsevišķus nukleotīdus ķēdes galā un rada nukleozīdus, pārnesot fosfātu grupas ūdenī. Eksonukleāzes ir atrodamas archaea, baktērijās un eikariotos. E coli ir sastopamas 17 dažādas eksonukleāzes, ieskaitot 1., 2. un 3. DNS polimēru. Vairākām DNS polimerāzēm piemīt 3 'līdz 5' eksonukleāzes korektūras aktivitāte..

Eksonukleāzes ir svarīgas DNS atjaunošanā, ģenētiskajā rekombinācijā, mutāciju rašanās novēršanā, genoma stabilizācijā utt..

3. attēls: E Coli RecBCD eksonukleāzes darbība

Kāda ir atšķirība starp endonukleāzi un eksonukleāzi?

Endonukleāze vs eksonukleāze
Endonukleāze ir nukleāzes enzīmu veids, kas sadala saites starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulā.	Eksonukleāze ir nukleāzes enzīmu veids, kas šķeļ saiti starp nukleotīdiem nukleīnskābes molekulas 3 'vai 5' galos.
Galaprodukti
Endonukleāzes rada oligonukleotīdu restrikcijas fragmentus	Eksonukleotīdi rada nukleozīdus
Funkcija
Viņi izjauc fosfodiestera saites un rada restrikcijas fragmentus. Bet tie punktveida noņem nukleotīdus pa vienam.	Viņi noņem nukleotīdus pa vienam no nukleīnskābju galiem.
Piemēri
Kā piemērus var minēt Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I,	Piemēri ir eksonukleāze I, eksonukleāze III, RecBCD (eksonukleāze V), RecJ eksonukleāze, VIII eksonukleāze / RecE, IX eksonukleāze, eksonukleāze T, eksonukleāze X utt..

Kopsavilkums - endonukleāze vs eksonukleāze

Nukleāzes ir atbildīgas par fosfodiestera ķīmisko saišu pārrāvumu starp nukleīnskābju nukleotīdiem. Nukleāzes var darboties nukleīnskābju ķēdes iekšpusē vai galos. Atbilstoši darbības vietai organismos tiek atrasti divi galvenie nukleāžu veidi. Tās ir endonukleāzes un eksonukleāzes. Endonukleāzes šķeļ nukleotīdus no ķēdes vidus, savukārt eksonukleāzes šķeļ nukleotīdus no nukleīnskābes ķēdes galiem. Endonukleāzes ir ļoti svarīgas rekombinantās DNS tehnoloģijā, jo tās atpazīst specifiskas bāzes secības nukleīnskābju ķēdē un sarauj saites starp nukleotīdiem.

Atsauce:
1. “Restrikcijas enzīms.” Restrikcijas enzīms | Raksti par atvērto piekļuvi | Open Access žurnāli | Konferences materiāli Redaktori | Autori | Recenzenti | zinātniskie pasākumi. N.p., n.d. Web. 2017. gada 11. marts
2.Pingouds, Alfrēds un Alberts Jelčs. “II tipa restrikcijas endonukleāžu uzbūve un funkcijas.” Nukleīnskābju izpēte. Oxford University Press, 2001. gada 15. septembris. Web. 2017. gada 11. marts
3.Loveta, Sūzena T. “Escherichia coli DNS eksonukleāzes.” EcoSal Plus. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 2011. gada decembris. Tīmeklis. 2017. gada 11. marts

Attēla pieklājība:
1. “Restrikcijas enzīms Eco RI” Autors: Tinastella - Savs darbs (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia
2. Emw2012 - “HR RecBCD RecA” - Savs darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia