Разница между эндонуклеазой и экзонуклеазой

Ключевая разница - эндонуклеаза против экзонуклеазы
 

Прежде чем посмотреть на разницу между эндонуклеазой и экзонуклеазой, важно знать, что именно является нуклеазой. Нуклеазой является фермент, способный расщеплять фосфодиэфирные связи между нуклеотидами в нуклеиновых кислотах. Эндонуклеаза и экзонуклеаза являются двумя классификациями нуклеаз. Ключевое различие между эндонуклеазой и экзонуклеазой заключается в том, что эндонуклеазы расщепляют связи между нуклеотидами в молекуле нуклеиновой кислоты, тогда как экзонуклеазы расщепляют связь между нуклеотидами на 3 'или 5' концах молекулы нуклеиновой кислоты.

СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое нуклеаза
3. Что такое эндонуклеаза
4. Что такое экзонуклеаза
5. Сравнение бок о бок - эндонуклеаза против экзонуклеазы
6. Резюме

Что такое нуклеаза?

Нуклеазой является фермент, который обладает способностью расщеплять фосфодиэфирные связи между нуклеотидами в нуклеиновых кислотах. Он принадлежит к группе ферментов гидролазы, так как он гидролизует химические связи между нуклеотидами. Этот фермент необходим для естественных механизмов репарации ДНК, происходящих в клетках и в биотехнологических процессах, таких как клонирование генов, технология рекомбинантных ДНК, RFLP, AFLP, секвенирование генов, генная терапия, картирование генома и т. Д..

Существует два основных типа нуклеаз: рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза, которые действуют и разрушают химические связи между мономерами РНК и ДНК соответственно. В соответствии с сайтом действия нуклеаз они делятся на две группы: эндонуклеаза и экзонуклеаза. Эндонуклеазы распознают специфические области последовательности нуклеиновых кислот и расщепляют фосфодиэфирные связи между нуклеотидами, которые расположены в середине нуклеиновых кислот. Экзонуклеазы расщепляют фосфодиэфирные связи между нуклеотидами, которые расположены на концах нуклеиновых кислот.

Рисунок 1: нуклеазная активность

Что такое эндонуклеаза?

Эндонуклеаза - это тип нуклеаз, который отщепляет нуклеиновые кислоты от середины. Он распознает специфические нуклеотидные последовательности нуклеиновой кислоты и разрывает химические связи между нуклеотидами. Они также известны как рестрикционные эндонуклеазы так как они ищут определенные сайты рестрикции и расщепляют связь и производят фрагменты рестрикции. Более 100 рестрикционных эндонуклеаз идентифицированы у бактерий и архей и получены для коммерческих целей..

Рестрикционные эндонуклеазы широко используются в биотехнологии. Они играют жизненно важную роль в молекулярном клонировании. Большинство из них представляют собой димерные ферменты, состоящие из двух белковых субъединиц. Две белковые субъединицы обертывают двухцепочечную ДНК и отдельно расщепляют обе нити с обеих сторон. Существуют сотни типов эндонуклеаз рестрикции с уникальными сайтами узнавания в бактериях. Из-за их высокой специфичности в рестрикции они расщепляются только в определенных последовательностях. Следовательно, они считаются очень полезными молекулярными инструментами в технологии рекомбинантных ДНК. Без рестрикционных эндонуклеаз производство рекомбинантной молекулы ДНК невозможно. Создание молекулы рекомбинантной ДНК является основным этапом большинства молекулярно-биологических технологий..

Чтобы понять распознавание уникальной последовательности эндонуклеазами рестрикции, следующий пример поможет читателям.

Bam HI является эндонуклеазой рестрикции, которая ищет следующий сайт рестрикции в молекуле ДНК (сайт показан красными буквами).Как только Bam HI отщепляет нуклеиновую кислоту от сайта рестрикции, он продуцирует следующие два фрагмента.EcoRI представляет собой другую рестрикционную эндонуклеазу, весьма полезную в технологии рекомбинантных ДНК, которая действует на свой специфический сайт распознавания рестрикции и расщепляет ДНК, как показано на рисунке 2..

Рисунок 2: EcoRI

Что такое экзонуклеаза?

Экзонуклеаза представляет собой нуклеазный фермент, который расщепляет химические связи между нуклеотидами на 3 'или 5' концах цепей нуклеиновой кислоты. Он разрушает отдельные нуклеотиды на конце цепи и производит нуклеозиды путем переноса фосфатных групп в воду. Экзонуклеазы обнаружены у архей, бактерий и эукариот. В E.coli присутствует 17 различных экзонуклеаз, включая ДНК-полимеразы 1, 2 и 3. Некоторые ДНК-полимеразы проявляют 3 '- 5' активность по проверке экзонуклеазы.

Экзонуклеазы важны для репарации ДНК, генетической рекомбинации, предотвращения возникновения мутаций, стабилизации генома и т. Д..

Рисунок 3: Экзонуклеазное действие RecBCD E Coli.

В чем разница между эндонуклеазой и экзонуклеазой?

Эндонуклеаза против экзонуклеазы
Эндонуклеаза - это тип нуклеазных ферментов, который расщепляет связи между нуклеотидами в молекуле нуклеиновой кислоты..	Экзонуклеаза представляет собой тип нуклеазных ферментов, который расщепляет связь между нуклеотидами на 3 'или 5' концах молекулы нуклеиновой кислоты..
Конечные продукты
Эндонуклеазы продуцируют рестрикционные фрагменты олигонуклеотидов	Экзонуклеотиды производят нуклеозиды
функция
Они разрушают фосфодиэфирные связи и образуют фрагменты рестрикции. Но они удаляют нуклеотиды один за другим.	Они удаляют нуклеотиды один за другим с концов нуклеиновых кислот.
Примеры
Примеры включают Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I,	Примеры включают экзонуклеазу I, экзонуклеазу III, RecBCD (экзонуклеазу V), экзонуклеазу RecJ, экзонуклеазу VIII / RecE, экзонуклеазу IX, экзонуклеазу T, экзонуклеазу X и т. Д..

Резюме - Эндонуклеаза против экзонуклеазы

Нуклеазы ответственны за разрыв фосфодиэфирных химических связей между нуклеотидами нуклеиновых кислот. Нуклеазы могут действовать внутри или на концах цепи нуклеиновой кислоты. В зависимости от места действия в организмах обнаружены два основных типа нуклеаз. Это эндонуклеаза и экзонуклеаза. Эндонуклеазы отщепляют нуклеотиды от середины цепи, в то время как экзонуклеазы отщепляют нуклеотиды от концов цепи нуклеиновой кислоты. Эндонуклеазы очень важны в технологии рекомбинантных ДНК, поскольку они распознают специфические последовательности оснований в цепи нуклеиновой кислоты и разрушают связи между нуклеотидами..

Ссылка:
1. «Фермент рестрикции». Фермент рестрикции | Статьи в открытом доступе | Журналы открытого доступа | Материалы конференции | Редакторы | Авторы | Рецензенты | научные события. Н.п., н.д. Web. 11 марта 2017
2. Пингуд, Альфред и Альберт Ельч. «Структура и функция эндонуклеаз рестрикции II типа». Исследование нуклеиновых кислот. Издательство Оксфордского университета, 15 сентября 2001 года. Интернет. 11 марта 2017
3.Ловетт, Сьюзен Т. «Экзонуклеазы ДНК кишечной палочки». ЭкоСал Плюс. Национальная медицинская библиотека США, декабрь 2011 г. Интернет. 11 марта 2017

Изображение предоставлено:
1. «Фермент рестрикции Eco RI». Автор: Тинастелла - собственная работа (общественное достояние) через Викисклад Commons
2. ”HR RecBCD RecA” Emw2012 - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia