Razlika med Endonuclease in Exonuclease

Ključna razlika - Endonuclease vs Exonuclease
 

Preden pogledamo, kakšna je razlika med endonukleazo in eksonuklazo, je pomembno vedeti, kaj natančno je nukleaza. Nukleaza je encim, ki lahko cepi fosfodiesterske vezi med nukleotidi v nukleinskih kislinah. Endonukleaza in eksonukleaza sta dve klasifikaciji nukleaz. Ključna razlika med endonukleazo in eksonukluzo je v tem endonukleaze cepijo vezi med nukleotidi znotraj molekule nukleinske kisline, medtem ko eksonkuleze cepijo vez med nukleotidi na 3 'ali 5' koncih molekule nukleinske kisline.

VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Nuclease
3. Kaj je Endonuclease
4. Kaj je Exonuclease
5. Primerjava ob strani - Endonuclease vs Exonuclease
6. Povzetek

Kaj je Nuclease?

Nukleaza je encim, ki lahko cepi fosfodiesterske vezi med nukleotidi v nukleinskih kislinah. Spada v skupino encimov hidrolaze, saj hidrolizira kemične vezi med nukleotidi. Ta encim je ključen za naravne mehanizme popravljanja DNA, ki se pojavljajo v celicah in v biotehnoloških procesih, kot so kloniranje genov, tehnologija rekombinantne DNA, RFLP, AFLP, zaporedje genov, genska terapija, kartiranje genomov itd..

Obstajata dve glavni vrsti nukleozidov: ribonukleaza in deoksiribonukleaza, ki delujeta in prekinjata kemične vezi med monomeri RNA in DNK. Glede na mesto delovanja nukleaze jih razvrstimo v dve skupini, in sicer endonukleazo in eksonukleazo. Endonukleaze prepoznajo specifična področja zaporedja nukleinskih kislin in cepijo fosfodiesterske vezi med nukleotidi, ki se nahajajo v sredini nukleinskih kislin. Eksonukleaze cepijo fosfodiesterske vezi med nukleotidi, ki se nahajajo na koncih nukleinskih kislin.

Slika 1: Nuclease aktivnost

Kaj je Endonuclease?

Endonukleaza je vrsta nukleaze, ki odcepi nukleinske kisline od sredine. Prepozna specifična nukleotidna zaporedja nukleinske kisline in razbije kemične vezi med nukleotidi. Znani so tudi kot restrikcijska endonukleaza saj iščejo določena omejevalna mesta in cepijo vez ter izdelujejo omejitvene fragmente. V bakterijah in arhejah je ugotovljenih več kot 100 restrikcijskih endonuklez, ki jih dobimo v komercialne namene.

Omejevalni endonukleazi se široko uporabljajo v biotehnologiji. Igrajo vitalno vlogo pri molekularnem kloniranju. Večinoma gre za dimerne encime, sestavljene iz dveh beljakovinskih podenot. Dve beljakovinski podenoti ovijeta dvojno verigo DNK in ločeno odcepita oba pramena z obeh strani. Obstaja na stotine vrst restrikcijskih endonuklij z edinstvenimi mesti za prepoznavanje bakterij. Zaradi visoke specifičnosti omejevanja se cepijo le v določenih zaporedjih. Zato veljajo za zelo uporabna molekularna orodja v rekombinantni tehnologiji DNK. Brez restriktivnih endonuklez produkcija rekombinantne molekule DNK ni mogoča. Ustvarjanje molekule rekombinantne DNK je osnovni korak večine molekularnih bioloških tehnologij.

Za razumevanje edinstvenega prepoznavanja zaporedja z restrikcijskimi endonukleazami bo naslednji primer pomagal bralcem.

Bam HI je restrikcijska endonukleaza, ki v molekuli DNA išče naslednje restrikcijsko mesto (mesto je prikazano z rdečimi črkami).Ko Bam HI odstrani nukleinsko kislino z mesta omejitve, ustvari naslednja dva fragmenta.EcoRI je še ena restrikcijska endonukleaza, ki je zelo uporabna pri rekombinantni tehnologiji DNK, ki deluje na njenem posebnem mestu za prepoznavanje restrikcij in cepi DNK, kot je prikazano na sliki 2.

Slika 2: EcoRI

Kaj je Exonuclease?

Eksonukleaza je nukleazni encim, ki cepi kemijske vezi med nukleotidi na 3 'ali 5' koncih verig nukleinske kisline. Razbije enojne nukleotide na koncu verige in ustvari nukleozide s prenosom fosfatnih skupin v vodo. Eksonukleaze najdemo v arhejah, bakterijah in evkariotih. V E coli je prisotnih 17 različnih eksonuklez, vključno z DNK polimerami 1, 2 in 3. Več DNK polimeraz ima 3-do 5-kratno delovanje lektoriranja eksonuklaze.

Eksonukleaze so pomembne pri popravljanju DNK, genetski rekombinaciji, preprečevanju pojavov mutacij, stabilizaciji genoma itd..

Slika 3: Eksonukleazno delovanje RecBCD E Coli

Kakšna je razlika med Endonuclease in Exonuclease?

Endonuclease vs Exonuclease
Endonukleaza je vrsta nukleaznih encimov, ki cepi vezi med nukleotidi v molekuli nukleinske kisline.	Eksonuklaza je vrsta nukleaznih encimov, ki cepi vez med nukleotidi na 3 'ali 5' koncih molekule nukleinske kisline.
Končni izdelki
Endonukleaze tvorijo oligonukleotidne restrikcijske fragmente	Eksonukleotidi proizvajajo nukleozide
Funkcija
Prekinejo fosfodiesterske vezi in ustvarijo restrikcijske fragmente. Toda nukleotidi odstranijo drug za drugim.	Eno za drugim odstranjujejo nukleotide s koncev nukleinskih kislin.
Primeri
Primeri vključujejo Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I,	Primeri vključujejo Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ eksonukleazo, Exonuclease VIII / RecE, Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X itd..

Povzetek - Endonuclease vs Exonuclease

Nukleaze so odgovorne za pretrganje kemijskih vezi fosfodiester med nukleotidi nukleinskih kislin. Nukleaze lahko delujejo znotraj ali na koncu verige nukleinske kisline. Glede na mesto delovanja najdemo dve glavni vrsti nukleoidov v organizmih. So endonukleaza in eksonukleaza. Endonukleaze cepijo nukleotide iz sredine verige, medtem ko eksonukleaze cepijo nukleotide s koncev verige nukleinske kisline. Endonukleze so zelo pomembne v tehnologiji rekombinantne DNK, saj prepoznajo specifično bazno zaporedje znotraj verige nukleinske kisline in prekinejo vezi med nukleotidi.

Referenca:
1. "Omejevalni encim." Restriktivni encim | Članki z odprtim dostopom | Dnevniki z odprtim dostopom | Zbornik konference | Uredniki | Avtorji | Pregledniki | znanstveni dogodki. N.p., n.d. Splet. 11. marec 2017
2.Pingoud, Alfred in Albert Jeltsch. "Struktura in funkcija restrikcijske endonukleze tipa II." Raziskave nukleinskih kislin. Oxford University Press, 15. septembra 2001. Splet. 11. marec 2017
3.Lovett, Susan T. "DNK eksonukleaze Escherichia coli." EcoSal Plus. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, december 2011. Splet. 11. marec 2017

Vljudnost slik:
1. "Omejevalni encim Eco RI" avtor Tinastella - Lastno delo (Public Domain) prek Commons Wikimedia
2. "HR RecBCD RecA" avtorja Emw2012 - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia