Nøgleforskel - Endonuklease vs Exonuklease
Før vi ser på forskellen mellem endonuklease og exonuklease, er det vigtigt at vide, hvad en nuklease er. En nuklease er et enzym, der er i stand til at spalte phosphodiesterbindinger mellem nukleotider i nukleinsyrer. Endonuklease og exonuklease er to klassifikationer af nukleaser. Hovedforskellen mellem endonuklease og exonuklease er, at endonukleaser spalter bindingerne mellem nukleotider i nukleinsyremolekylet, hvorimod exonukleaser spalter bindingen mellem nukleotider i 3'- eller 5'-enderne af nukleinsyremolekylet.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er en nuklease
3. Hvad er en endonuklease
4. Hvad er en exonuklease
5. Sammenligning side om side - Endonuklease vs eksonuklease
6. Resumé
Hvad er en nuklease?
En nuklease er et enzym, der har evnen til at spalte phosphodiesterbindinger mellem nukleotider i nukleinsyrer. Det tilhører hydrolaseenzymgruppen, da det hydrolyserer de kemiske bindinger mellem nukleotider. Dette enzym er vigtigt for naturlige DNA-reparationsmekanismer, der forekommer i cellerne og i bioteknologiske processer såsom genkloning, rekombinant DNA-teknologi, RFLP, AFLP, gensekventering, genterapi, genomkortlægning osv.
Der er to hovedtyper af nukleaser: ribonuklease og deoxyribonuklease, som virker og bryder de kemiske bindinger mellem henholdsvis RNA og DNA-monomerer. Ifølge virkningsstedet for nukleaserne kategoriseres de yderligere i to grupper, nemlig endonuklease og exonuklease. Endonukleaser genkender specifikke sekvensregioner i nukleinsyrerne og spalter phosphodiesterbindingerne mellem nukleotider, som er placeret midt i nukleinsyrerne. Exonukleaser spalter phosphodiesterbindinger mellem nukleotider, som er placeret i enderne af nukleinsyrerne.
Figur 1: Nukleaseaktivitet
Hvad er en endonuklease?
Endonuklease er en type nukleaser, der spalter nukleinsyrer fra midten. Det genkender specifikke nukleotidsekvenser af nukleinsyre og bryder de kemiske bindinger mellem nukleotider. De er også kendt som restriktionsendonukleaser, da de søger i specifikke restriktionssteder og spalter bindingen og producerer restriktionsfragmenter. Mere end 100 restriktionsendonukleaser identificeres i bakterier og arkæer og opnås til kommercielle formål.
Restriktionsendonukleaser anvendes i vid udstrækning i bioteknologi. De spiller en vigtig rolle i molekylær kloning. De fleste af dem er dimere enzymer sammensat af to proteinunderenheder. To proteinunderenheder omvikler det dobbeltstrengede DNA og spalter begge tråde separat fra begge sider. Der er hundredvis af typer restriktionsendonukleaser med unikke genkendelsessteder i bakterier. På grund af deres høje specificitet i begrænsning spalter de kun ved specifikke sekvenser. Derfor betragtes de som meget nyttige molekylære værktøjer i rekombinant DNA-teknologi. Uden restriktionsendonukleaser er produktionen af rekombinant DNA-molekyle ikke mulig. Oprettelse af det rekombinante DNA-molekyle er det grundlæggende trin i de fleste molekylærbiologiske teknologier.
For at forstå den unikke sekvensgenkendelse ved hjælp af restriktionsendonukleaser, vil følgende eksempel hjælpe læserne.
BamHI er en restriktionsendonuklease, der søger på følgende restriktionssted i DNA-molekylet (sted er vist med røde bogstaver).
Når først BamHI spalter nukleinsyren fra restriktionsstedet, producerer den de følgende to fragmenter.
EcoRI er en anden restriktionsendonuklease, der er meget anvendelig i rekombinant DNA-teknologi, virker på dets specifikke restriktionsgenkendelsessted og spalter DNA som vist i figur 2.
Figur 2: EcoRI
Hvad er en Exonuclease?
Exonuklease er et nukleaseenzym, der spalter kemiske bindinger mellem nukleotider i 3'- eller 5'-enderne af nukleinsyrekæderne. Det bryder enkelt nukleotider i slutningen af kæden og producerer nukleosider ved at overføre fosfatgrupper til vand. Exonukleaser findes i arkæer, bakterier og eukaryoter. I E coli er der 17 forskellige exonukleaser til stede inklusive DNA-polymerer 1, 2 og 3. Flere DNA-polymeraser udviser 3 'til 5' exonuklease-korrekturlæsningsaktivitet.
Exonukleaser er vigtige i DNA-reparation, genetisk rekombination, forebyggelse af forekomsten af mutationer, genomstabilisering osv.
Figur 3: Exonuclease-handling af RecBCD af E Coli
Hvad er forskellen mellem endonuklease og exonuklease?
Diff artikel midt foran bordet
Endonuklease vs Exonuklease |
|
| Endonuklease er en type nukleaseenzymer, som spalter bindingerne mellem nukleotider i nukleinsyremolekylet. | Exonuklease er en type nukleaseenzymer, som spalter bindingen mellem nukleotider i 3 'eller 5' enderne af nukleinsyremolekylet. |
| Slutprodukter | |
| Endonukleaser producerer oligonukleotidrestriktionsfragmenter | Exonukleotider producerer nukleosider |
| Fungere | |
| De bryder phosphodiesterbindinger og producerer restriktionsfragmenter. Men de fjerner nukleotider en efter en. | De fjerner nukleotider en efter en fra enderne af nukleinsyrerne. |
| Eksempler | |
| Eksempler indbefatter BamHI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Smal, | Eksempler indbefatter Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ exonuclease, Exonuclease VIII / RecE, Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X etc. |
Resumé - Endonuclease vs Exonuclease
Nukleaser er ansvarlige for at bryde kemiske phosphodiesterbindinger mellem nukleinsyrernes nukleotider. Nukleaser kan virke inden i eller ved enderne af nukleinsyrekæden. Ifølge handlingsstedet findes to hovedtyper af nukleaser i organismer. De er endonuklease og exonuklease. Endonukleaser spalter nukleotider fra midten af kæden, mens exonukleaser spalter nukleotider fra enderne af nukleinsyrekæden. Endonukleaser er meget vigtige i rekombinant DNA-teknologi, da de genkender specifikke basesekvenser i nukleinsyrekæden og bryder bindinger mellem nukleotider.
