Klíčový rozdíl - endonukleáza vs. exonukleáza
Než se podíváme na rozdíl mezi endonukleázou a exonukleázou, je důležité vědět, co přesně je nukleáza. Nukleáza je enzym schopný štěpit fosfodiesterové vazby mezi nukleotidy v nukleových kyselinách. Endonukleáza a exonukleáza jsou dvě klasifikace nukleáz. Klíčovým rozdílem mezi endonukleázou a exonukleázou je, že endonukleázy štěpí vazby mezi nukleotidy v molekule nukleové kyseliny, zatímco exonukleázy štěpí vazbu mezi nukleotidy na 3 'nebo 5' koncích molekuly nukleové kyseliny.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je
to nukleáza 3. Co je to endonukleáza
4. Co je to exonukleáza
5. Porovnání vedle sebe - endonukleáza vs. exonukleáza
6. Shrnutí
Co je to nukleáza?
Nukleáza je enzym, který má schopnost štěpit fosfodiesterové vazby mezi nukleotidy v nukleových kyselinách. Patří do skupiny enzymů hydrolázy, protože hydrolyzuje chemické vazby mezi nukleotidy. Tento enzym je nezbytný pro přirozené mechanismy opravy DNA vyskytující se v buňkách a v biotechnologických procesech, jako je klonování genů, technologie rekombinantní DNA, RFLP, AFLP, sekvenování genů, genová terapie, mapování genomu atd.
Existují dva hlavní typy nukleáz: ribonukleáza a deoxyribonukleáza, které působí a narušují chemické vazby mezi monomery RNA a DNA. Podle místa působení nukleáz jsou dále rozděleny do dvou skupin, a to endonukleáza a exonukleáza. Endonukleázy rozpoznávají specifické oblasti sekvencí nukleových kyselin a štěpí fosfodiesterové vazby mezi nukleotidy, které jsou umístěny uprostřed nukleových kyselin. Exonukleázy štěpí fosfodiesterové vazby mezi nukleotidy, které jsou umístěny na koncích nukleových kyselin.
Obrázek 1: Aktivita nukleázy
Co je to endonukleáza?
Endonukleáza je typ nukleáz, které štěpí nukleové kyseliny ze středu. Rozpoznává specifické nukleotidové sekvence nukleové kyseliny a rozbíjí chemické vazby mezi nukleotidy. Jsou také známé jako restrikční endonukleázy, protože prohledávají specifická restrikční místa a štěpí vazbu a produkují restrikční fragmenty. Více než 100 restrikčních endonukleáz je identifikováno v bakteriích a archaeách a jsou získány pro komerční účely.
V biotechnologii se značně používají restrikční endonukleázy. Hrají zásadní roli v molekulárním klonování. Většina z nich jsou dimerní enzymy složené ze dvou proteinových podjednotek. Dvě proteinové podjednotky obalují dvouvláknovou DNA a odděleně štěpí obě vlákna z obou stran. Existují stovky typů restrikčních endonukleáz s jedinečnými rozpoznávacími místy v bakteriích. Kvůli jejich vysoké specificitě v restrikci se štěpí pouze ve specifických sekvencích. Proto jsou považovány za vysoce užitečné molekulární nástroje v technologii rekombinantní DNA. Bez restrikčních endonukleáz není produkce molekuly rekombinantní DNA možná. Vytvoření molekuly rekombinantní DNA je základním krokem většiny molekulárně biologických technologií.
Abychom pochopili jedinečné rozpoznání sekvence restrikčními endonukleázami, následující příklad pomůže čtenářům.
Bam HI je restrikční endonukleáza, která prohledává následující restrikční místo v molekule DNA (místo je zobrazeno červenými písmeny).
Jakmile Bam HI štěpí nukleovou kyselinu z restrikčního místa, produkuje následující dva fragmenty.
EcoRI je další restrikční endonukleáza vysoce užitečná v technologii rekombinantní DNA, která působí na své specifické místo pro rozpoznávání restrikcí a štěpí DNA, jak je znázorněno na obrázku 2.
Obrázek 2: EcoRI
Co je to exonukleáza?
Exonukleáza je nukleázový enzym, který štěpí chemické vazby mezi nukleotidy na 3 'nebo 5' koncích řetězců nukleové kyseliny. Rozkládá jednotlivé nukleotidy na konci řetězce a produkuje nukleosidy přenosem fosfátových skupin do vody. Exonukleázy se nacházejí v archaeách, bakteriích a eukaryotech. V E coli je přítomno 17 různých exonukleáz včetně DNA polymeras 1, 2 a 3. Několik DNA polymeráz vykazuje aktivitu korigování 3 'až 5' exonukleáz.
Exonukleázy jsou důležité při opravách DNA, genetické rekombinaci, prevenci výskytu mutací, stabilizaci genomu atd.
Obrázek 3: Exonukleázová akce RecBCD z E. coli
Jaký je rozdíl mezi endonukleázou a exonukleázou?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Endonukleáza vs. exonukleáza |
|
| Endonukleáza je typ nukleázových enzymů, které štěpí vazby mezi nukleotidy v molekule nukleové kyseliny. | Exonukleáza je typ nukleázových enzymů, které štěpí vazbu mezi nukleotidy na 3 'nebo 5' konci molekuly nukleové kyseliny. |
| Konečné produkty | |
| Endonukleázy produkují restrikční fragmenty oligonukleotidů | Exonukleotidy produkují nukleosidy |
| Funkce | |
| Rozbíjejí fosfodiesterové vazby a produkují restrikční fragmenty. Ale tečka odstraňuje nukleotidy jeden po druhém. | Odstraňují nukleotidy jeden po druhém z konců nukleových kyselin. |
| Příklady | |
| Mezi příklady patří Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Mezi příklady patří exonukleáza I, exonukleáza III, RecBCD (exonukleáza V), exonukleáza RecJ, exonukleáza VIII / RecE, exonukleáza IX, exonukleáza T, exonukleáza X atd. |
Shrnutí - Endonukleáza vs. Exonukleáza
Nukleázy jsou odpovědné za rozbití fosfodiesterových chemických vazeb mezi nukleotidy nukleových kyselin. Nukleázy mohou působit na uvnitř nebo na koncích řetězce nukleové kyseliny. Podle místa působení se v organismech nacházejí dva hlavní typy nukleáz. Jsou to endonukleáza a exonukleáza. Endonukleázy štěpí nukleotidy ze středu řetězce, zatímco exonukleázy štěpí nukleotidy z konců řetězce nukleové kyseliny. Endonukleázy jsou v technologii rekombinantní DNA velmi důležité, protože rozpoznávají specifické sekvence bází v řetězci nukleové kyseliny a rozbíjejí vazby mezi nukleotidy.
