Forskel mellem endonuklease og exonuklease
Share
Nøgleforskel - Endonuklease vs exonuklease
Før man ser på forskellen mellem endonuclease og exonuclease, er det vigtigt at vide, hvad der præcist er en nuclease. En nuklease er et enzym, der er i stand til at spalte phosphodiesterbindinger mellem nukleotider i nukleinsyrer. Endonuclease og exonuclease er to klassifikationer af nukleaser. Den vigtigste forskel mellem endonuclease og exonuclease er den endonukleaser spalter bindingerne mellem nukleotider i nukleinsyremolekylet, mens exonukleaser spalter bindingen mellem nukleotiderne 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 ved side - Endonuklease vs exonuklease
6. Resume
Hvad er en nuklease?
En nuklease er et enzym, der har evnen til at spalte phosphodiesterbindinger mellem nukleotider i nukleinsyrer. Det hører til hydrolaseenzymgruppen, da det hydrolyserer de kemiske bindinger mellem nukleotider. Dette enzym er essentielt for naturlig DNA-reparationsmekanismer, der forekommer i cellerne og i bioteknologiske processer såsom genkloning, rekombinant DNA-teknologi, RFLP, AFLP, gensekvensbestemmelse, genterapi, genomkortlægning osv..
Der er to hovedtyper af nukleaser: ribonuclease og deoxyribonuclease, der virker og bryder de kemiske bindinger mellem hhv. Monomerer af RNA og DNA. I henhold til arbejdsstedet for nukleaserne kategoriseres de yderligere i to grupper, nemlig endonuklease og exonuclease. Endonukleaser genkender specifikke sekvensregioner af nukleinsyrerne og spalter phosphodiesterbindingerne mellem nukleotider, som er placeret i midten af nukleinsyrerne. Exonukleaser spalter phosphodiesterbindinger mellem nukleotider, som er placeret i enderne af nukleinsyrerne.
Figur 1: Nukleaseaktivitet
Hvad er en endonuklease?
Endonuclease 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 på specifikke restriktionssteder og spalter bindingen og producerer restriktionsfragmenter. Mere end 100 restriktionsendonukleaser identificeres i bakterier og archaea og opnås til kommercielle formål.
Restonteringsendonukleaser bruges 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 protein-underenheder vikler det dobbeltstrengede DNA og spalter begge strenge separat fra begge sider. Der er hundreder af typer af 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.
At forstå den unikke sekvensgenkendelse ved restriktionsendonukleaser, hvis følgende eksempel hjælper læserne.
Bam HI er en restriktionsendonuklease, der søger efter det følgende restriktionssite i DNA-molekylet (stedet er vist med røde bogstaver).
Når BamHI spaltes nukleinsyren fra restriktionsstedet, producerer den følgende to fragmenter.
EcoRI er en anden restriktionsendonuklease, der er yderst anvendelig i rekombinant DNA-teknologi, der virker på dets specifikke restriktionsgenkendelsessted og spalter DNA som vist i figur 2.
Figur 2: EcoRI
Hvad er en eksonuklease?
Exonuclease er et nucleaseenzym, der spalter kemiske bindinger mellem nukleotider i 3 'eller 5' enderne af nukleinsyrekæderne. Det bryder enkelte nukleotider i slutningen af kæden og producerer nukleosider ved at overføre fosfatgrupper til vand. Exonukleaser findes i archaea, bakterier og eukaryoter. I E coli er der 17 forskellige exonucleaser til stede, inklusive DNA-polymerer 1, 2 og 3. Flere DNA-polymeraser udviser 3 'til 5' exonuclease-korrekturlæsningsaktivitet.
Exonukleaser er vigtige i DNA-reparation, genetisk rekombination, forebyggelse af forekomst af mutationer, genomstabilisering osv..
Figur 3: Exonuclease-virkning af RecBCD fra E Coli
Hvad er forskellen mellem Endonuclease og Exonuclease?
Endonuklease vs exonuklease | |
| Endonuclease er en type nuclease-enzymer, der spalter bindingerne mellem nukleotider i nukleinsyremolekylet. | Exonuclease er en type nuclease-enzymer, der spalter bindingen mellem nukleotider i 3 'eller 5' enderne af nukleinsyremolekylet. |
| End-produkter | |
| Endonukleaser producerer oligonukleotidbegrænsningsfragmenter | Exonukleotider producerer nukleosider |
| Fungere | |
| De bryder phosphodiesterbindinger og producerer restriktionsfragmenter. Men de dot fjerne nukleotider en efter en. | De fjerner nukleotider en efter en fra enderne af nukleinsyrerne. |
| eksempler | |
| Eksempler inkluderer Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Smal, | Eksempler inkluderer Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ exonuclease, Exonuclease VIII / RecE, Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X osv.. |
Resume - Endonuclease vs Exonuclease
Nukleaser er ansvarlige for at bryde phosphodiester-kemiske bindinger mellem nukleotider i nukleinsyrerne. Nukleaser kan virke inden i eller ved enderne af nukleinsyrekæden. I henhold til handlingsstedet findes to hovedtyper af nukleaser i organismer. De er endonuclease og exonuclease. 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.
Reference:
1. ”Restriktionsenzym.” Restriktionsenzym | Open Access-artikler | Open Access-tidsskrifter | Konferenceprocedurer | Redaktører | Forfattere | Anmeldere | videnskabelige begivenheder. N.p., n.d. Web. 11. mar. 2017
2.Pingoud, Alfred og Albert Jeltsch. "Struktur og funktion af type II-restriktionsendonukleaser." Undersøgelse af nukleinsyrer. Oxford University Press, 15. september 2001. Web. 11. mar. 2017
3.Lovett, Susan T. "DNA-exonukleaserne fra Escherichia coli." EcoSal Plus. U.S. National Library of Medicine, dec. 2011. Web. 11. mar. 2017
Billede høflighed:
1. ”Restriction enzyme Eco RI” Af Tinastella - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. ”HR RecBCD RecA” Af Emw2012 - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
