Sleutelverskil – Endonuklease vs Exonuclease
Voordat jy na die verskil tussen endonuklease en eksonuklease kyk, is dit belangrik om te weet wat presies 'n nuklease is. 'n Nuklease is 'n ensiem wat in staat is om fosfodiesterbindings tussen nukleotiede in nukleïensure te splits. Endonuklease en eksonuklease is twee klassifikasies van nukleases. Die sleutelverskil tussen endonuklease en eksonuklease is dat endonukleases die bindings tussen nukleotiede binne die nukleïensuurmolekule kloof, terwyl eksonukleases die binding tussen nukleotiede by die 3'- of 5'-punte van die nukleïensuurmolekule kloof.
Wat is 'n Nuclease?
'n Nuklease is 'n ensiem wat die vermoë het om fosfodiesterbindings tussen nukleotiede in nukleïensure te splits. Dit behoort tot die hidrolase-ensiemgroep aangesien dit die chemiese bindings tussen nukleotiede hidroliseer. Hierdie ensiem is noodsaaklik vir natuurlike DNA-herstelmeganismes wat in die selle voorkom en in biotegnologiese prosesse soos geenkloning, rekombinante DNA-tegnologie, RFLP, AFLP, geenvolgordebepaling, geenterapie, genoomkartering ens.
Daar is twee hooftipes nukleases: ribonuklease en deoksiribonuklease, wat die chemiese bindings tussen monomere van RNA en DNA onderskeidelik optree en breek. Volgens die plek van werking van die nukleases word hulle verder in twee groepe gekategoriseer, naamlik endonuklease en eksonuklease. Endonukleases herken spesifieke volgordestreke van die nukleïensure en klief die fosfodiesterbindings tussen nukleotiede wat in die middel van die nukleïensure geleë is. Eksonukleases klief fosfodiesterbindings tussen nukleotiede wat aan die punte van die nukleïensure geleë is.
Figuur 1: Nuklease-aktiwiteit
Wat is 'n endonuklease?
Endonuklease is 'n tipe nukleases wat nukleïensure van die middel af afsplit. Dit herken spesifieke nukleotiedvolgordes van nukleïensuur en breek die chemiese bindings tussen nukleotiede. Hulle staan ook bekend as beperkingsendonukleases aangesien hulle spesifieke beperkingsplekke deursoek en die binding splits en beperkingsfragmente produseer. Meer as 100 beperking-endonukleases word in bakterieë en archaea geïdentifiseer en word vir kommersiële doeleindes verkry.
Beperkingsendonukleases word wyd gebruik in biotegnologie. Hulle speel 'n belangrike rol in molekulêre kloning. Die meeste van hulle is dimeriese ensieme wat uit twee proteïensubeenhede bestaan. Twee proteïensubeenhede omvou die dubbelstring-DNS en sny beide stringe afsonderlik van beide kante af. Daar is honderde tipes beperkingsendonukleases met unieke herkenningsplekke in bakterieë. As gevolg van hul hoë spesifisiteit in beperking, kloof hulle slegs by spesifieke volgordes. Daarom word hulle as hoogs bruikbare molekulêre gereedskap in rekombinante DNA-tegnologie beskou. Sonder beperking-endonukleases is die produksie van rekombinante DNA-molekule nie moontlik nie. Die skepping van die rekombinante DNA-molekule is die basiese stap van die meeste molekulêre biologiese tegnologieë.
Om die unieke volgorde-herkenning deur beperking-endonukleases te verstaan, sal die volgende voorbeeld die lesers help.
Bam HI is 'n beperking-endonuklease wat die volgende beperkingsplek in die DNA-molekule deursoek (plek word in rooi letters gewys).
Sodra Bam HI die nukleïensuur van die beperkingsplek afsplit, produseer dit die volgende twee fragmente.
EcoRI is 'n ander beperking-endonuklease wat hoogs bruikbaar is in rekombinante DNA-tegnologie wat op sy spesifieke beperkingsherkenningsplek inwerk en DNA klief soos in figuur 2 getoon.
Figuur 2: EcoRI
Wat is 'n Eksonuklease?
Eksonuklease is 'n nuklease-ensiem wat chemiese bindings tussen nukleotiede by die 3'- of 5'-punte van die nukleïensuurkettings klief. Dit breek enkele nukleotiede aan die einde van die ketting en produseer nukleosiede deur fosfaatgroepe na water oor te dra. Eksonukleases word gevind in archaea, bakterieë en eukariote. In E coli is daar 17 verskillende eksonukleases teenwoordig, insluitend DNS-polimeras 1, 2 en 3. Verskeie DNS-polimerases vertoon 3'- tot 5'-eksonuklease-proefleesaktiwiteit.
Eksonukleases is belangrik in DNA-herstel, genetiese rekombinasie, voorkoming van die voorkoms van mutasies, genoomstabilisering, ens.
Figuur 3: Eksonuklease-werking van RecBCD van E Coli
Wat is die verskil tussen Endonuklease en Eksonuklease?
Endonuklease vs Exonuclease |
|
| Endonuklease is 'n tipe nuklease-ensieme wat die bindings tussen nukleotiede binne die nukleïensuurmolekule klief. | Eksonuklease is 'n tipe nuklease-ensieme wat die binding tussen nukleotiede by die 3'- of 5'-punte van die nukleïensuurmolekule klief. |
| Eindprodukte | |
| Endonukleases produseer oligonukleotiedbeperkingsfragmente | Eksonukleotiede produseer nukleosiede |
| Funksie | |
| Hulle breek fosfodiesterbindings en produseer beperkingsfragmente. Maar hulle verwyder nukleotiede een vir een. | Hulle verwyder nukleotiede een vir een van die punte van die nukleïensure. |
| Voorbeelde | |
| Voorbeelde sluit in Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Voorbeelde sluit in Eksonuklease I, Eksonuklease III, RecBCD (Eksonuklease V), RecJ-eksonuklease, Eksonuklease VIII/RecE, Eksonuklease IX, Eksonuklease T, Eksonuklease X ens. |
Opsomming – Endonuklease vs Exonuclease
Nukleases is verantwoordelik vir die verbreek van fosfodiester chemiese bindings tussen nukleotiede van die nukleïensure. Nukleases kan binne of aan die punte van die nukleïensuurketting inwerk. Volgens die plek van werking word twee hooftipes nukleases in organismes aangetref. Hulle is endonuklease en eksonuklease. Endonukleases klief nukleotiede van die middel van die ketting terwyl eksonukleases nukleotiede van die punte van die nukleïensuurketting afsplit. Endonukleases is uiters belangrik in rekombinante DNA-tegnologie aangesien hulle spesifieke basisvolgordes binne die nukleïensuurketting herken en bindings tussen nukleotiede breek.
