Peamine erinevus - endonukleaas vs eksonukleaas
Enne endonukleaasi ja eksonukleaasi erinevuse uurimist on oluline teada, mis täpselt on nukleaas. Nukleaas on ensüüm, mis on võimeline lõhustama nukleiinhapetes olevate nukleotiidide vahelised fosfodiestersidemed. Endonukleaas ja eksonukleaas on kaks nukleaaside klassifikatsiooni. Peamine erinevus endonukleaasi ja eksonukleaasi vahel on see, et endonukleaasid lõhustavad nukleotiidide vahelised sidemed nukleiinhappemolekulis, samas kui eksonukleaasid lõikavad nukleotiidide vahelise sideme nukleiinhappemolekuli 3 'või 5' otsas.
SISU
1. Ülevaade ja peamine erinevus
2. Mis on nukleaas
3. Mis on endonukleaas
4. Mis on eksonukleaas
5. Kõrvuti võrdlus - endonukleaas vs eksonukleaas
6. Kokkuvõte
Mis on nukleaas?
Nukleaas on ensüüm, millel on võime lõhustada nukleiinhapetes olevate nukleotiidide vahelised fosfodiestersidemed. See kuulub hüdrolaasi ensüümide rühma, kuna see hüdrolüüsib nukleotiidide vahelisi keemilisi sidemeid. See ensüüm on hädavajalik rakkudes esinevate looduslike DNA parandusmehhanismide jaoks ja biotehnoloogilistes protsessides, nagu geenide kloonimine, rekombinantne DNA tehnoloogia, RFLP, AFLP, geenide järjestamine, geeniteraapia, genoomide kaardistamine jne.
On kahte põhitüüpi nukleaase: ribonukleaas ja desoksüribonukleaas, mis toimivad ja lõhustavad keemilisi sidemeid vastavalt RNA ja DNA monomeeride vahel. Nukleaaside toimekoha järgi liigitatakse need veel kahte rühma, nimelt endonukleaas ja eksonukleaas. Endonukleaasid tunnevad ära nukleiinhapete spetsiifilised järjestuspiirkonnad ja lõikavad fosfodiestersidemed nukleiinhapete keskel paiknevate nukleotiidide vahel. Eksonukleaasid lõhustavad fosfodiestersidemed nukleiinhapete otstes paiknevate nukleotiidide vahel.
Joonis 1: Nukleaasi aktiivsus
Mis on endonukleaas?
Endonukleaas on nukleaaside tüüp, mis lõikab nukleiinhappeid keskelt. See tunneb ära nukleiinhappe spetsiifilised nukleotiidjärjestused ja lõhub nukleotiidide vahelised keemilised sidemed. Neid tuntakse ka kui restriktsiooni endonukleaase, kuna nad otsivad spetsiifilisi restriktsioonikohti, lõhustavad sideme ja toodavad restriktsioonifragmente. Bakterites ja arheedes tuvastatakse rohkem kui 100 restriktsiooni endonukleaasi ja need saadakse kaubanduslikel eesmärkidel.
Piiravaid endonukleaase kasutatakse biotehnoloogias laialdaselt. Neil on molekulaarses kloonimises ülitähtis roll. Enamik neist on dimeersed ensüümid, mis koosnevad kahest valgu alaühikust. Kaks valgu alaühikut mähkivad kaheahelalise DNA ja lõhustavad mõlemad ahelad eraldi mõlemalt poolt. Bakterites on sadu tüüpe restriktsiooni endonukleaase, millel on ainulaadsed äratundmiskohad. Piirangute kõrge spetsiifilisuse tõttu lõhenevad nad ainult spetsiifilistel järjestustel. Seega peetakse neid rekombinantse DNA tehnoloogias ülimalt kasulikeks molekulaarseteks vahenditeks. Ilma restriktsiooni endonukleaasideta pole rekombinantse DNA molekuli tootmine võimalik. Rekombinantse DNA molekuli loomine on enamiku molekulaarbioloogiliste tehnoloogiate põhietapp.
Unikaalse järjestuse äratundmise mõistmiseks restriktsiooni endonukleaaside abil aitab lugejaid järgmine näide.
Bam HI on restriktsiooni endonukleaas, mis otsib DNA molekulist järgmist restriktsioonisaiti (sait on näidatud punaste tähtedega).
Kui Bam HI lõikab nukleiinhappe restriktsioonikohast, tekitab see kaks järgmist fragmenti.
EcoRI on veel üks rekombinantse DNA tehnoloogias väga kasulik restriktsiooni endonukleaas, mis toimib selle spetsiifilises restriktsiooni tuvastamise kohas ja lõhustab DNA, nagu on näidatud joonisel 2.
Joonis 2: EcoRI
Mis on eksonukleaas?
Eksonukleaas on nukleaasi ensüüm, mis lõhustab keemilised sidemed nukleiinhapete ahelate 3 'või 5' otsas olevate nukleotiidide vahel. See lõhustab ahela lõpus üksikud nukleotiidid ja fosfaatrühmade vette viimisega tekitavad nukleosiide. Eksonukleaase leidub arheedes, bakterites ja eukarüootides. E colis on 17 erinevat eksonukleaasi, sealhulgas DNA polümeerid 1, 2 ja 3. Mitmel DNA polümeraasil on 3 'kuni 5' eksonukleaasi korrektoraktiivsus.
Eksonukleaasid on olulised DNA parandamisel, geneetilisel rekombinatsioonil, mutatsioonide esinemise ärahoidmisel, genoomi stabiliseerimisel jne.
Joonis 3: E Coli RecBCD eksonukleaasi toime
Mis vahe on endonukleaasil ja eksonukleaasil?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Endonukleaas vs eksonukleaas |
|
| Endonukleaas on nukleaasi ensüümide tüüp, mis lõhustab nukleiinhappemolekuli nukleotiidide vahelised sidemed. | Eksonukleaas on nukleaasi ensüümide tüüp, mis lõikab sideme nukleotiidide vahel nukleiinhappe molekuli 3 'või 5' otsas. |
| Lõpp-tooted | |
| Endonukleaasid toodavad oligonukleotiidi restriktsioonifragmente | Eksonukleotiidid toodavad nukleosiide |
| Funktsioon | |
| Nad lõhustavad fosfodiestersidemeid ja toodavad restriktsioonifragmente. Kuid nad eemaldavad nukleotiidid ükshaaval. | Nad eemaldavad nukleotiidid ükshaaval nukleiinhapete otstest. |
| Näited | |
| Näited hõlmavad Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Näited hõlmavad eksonukleaas I, eksonukleaas III, RecBCD (eksonukleaas V), RecJ eksonukleaas, eksonukleaas VIII / RecE, eksonukleaas IX, eksonukleaas T, eksonukleaas X jne. |
Kokkuvõte - endonukleaas vs eksonukleaas
Nukleaasid on vastutavad fosfodiestri keemiliste sidemete purustamise eest nukleiinhapete nukleotiidide vahel. Nukleaasid võivad toimida nukleiinhappeahela sees või lõpus. Toimekoha järgi leidub organismides kahte põhitüüpi nukleaase. Need on endonukleaas ja eksonukleaas. Endonukleaasid lõhustavad nukleotiidid ahela keskelt, samas kui eksonukleaasid lõikavad nukleotiidid nukleiinhappeahela otstest. Endonukleaasid on rekombinantse DNA tehnoloogias väga olulised, kuna nad tunnevad nukleiinhappeahelas ära spetsiifilised aluse järjestused ja lõhuvad nukleotiidide vahelised sidemed.
