Forskel mellem endonuclease og exonuclease | Endonuclease vs Exonuclease

Nøgleforskel - Endonuclease vs exonuclease

Før man ser på forskellen mellem endonuclease og exonuclease, er det vigtigt at vide, hvad nøjagtigt en nuklease er. En nuklease er et enzym, der er i stand til at spalte phosphodiesterbindinger mellem nucleotider i nukleinsyrer. Endonuclease og exonuclease er to klassifikationer af nukleaser. Nøgleforskellen mellem endonuclease og exonuclease er, at endonucleaser spalter bindingerne mellem nukleotiderne i nukleinsyremolekylet, mens 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 Endonuclease

4. Hvad er en exonuclease

5. Side ved side sammenligning - Endonuclease vs Exonuclease

6. Sammendrag

Hvad er en nuklease?

En nuklease er et enzym, som har evnen til at spalte phosphodiesterbindinger mellem nucleotider i nukleinsyrer. Det tilhører hydrolase-enzymgruppen, da det hydrolyserer de kemiske bindinger mellem nucleotider. Dette enzym er afgørende for naturlige DNA-reparationsmekanismer, der forekommer i cellerne og i bioteknologiske processer som genkloning, rekombinant DNA-teknologi, RFLP, AFLP, gen sekventering, genterapi, genomkortning etc.

Der er to hovedtyper af nukleaser: ribonuklease og deoxyribonuklease, som virker og bryder de kemiske bindinger mellem monomerer af henholdsvis RNA og DNA. Ifølge nukleasernes virkningssted er de yderligere kategoriseret i to grupper, nemlig endonuclease og exonuclease. Endonucleaser genkender specifikke sekvensområder 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 nucleinsyrerne.

Figur 1: Nukleaseaktivitet

Hvad er en endonuklease?

Endonuclease er en type nukleaser, som spalter nukleinsyrer fra midten. Det genkender specifikke nukleotidsekvenser af nukleinsyre og bryder de kemiske bindinger mellem nucleotider. De er også kendt som restriktionsendonukleaser , da de søger specifikke restriktionssteder og spalter bindingen og producerer restriktionsfragmenter. Mere end 100 restriktionsendonukleaser identificeres i bakterier og archaea og opnås til kommercielle formål.

Restriktionsendonukleaser anvendes i vid udstrækning i bioteknologi. De spiller en afgørende rolle i molekylær kloning. De fleste af dem er dimeriske enzymer sammensat af to proteinunderenheder. To proteinunderenheder indpakker det dobbeltstrengede DNA og spalter hver for sig begge tråde 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 yderst nyttige molekylære værktøjer i rekombinant DNA-teknologi. Uden restriktionsendonucleaser er fremstillingen af rekombinant DNA-molekyle ikke muligt. Oprettelse af det rekombinante DNA-molekyle er det grundlæggende trin i de fleste molekylære biologiske teknologier.

For at forstå den unikke sekvensgenkendelse ved restriktionsendonucleaser, vil følgende eksempel hjælpe læserne.

Bam HI er en restriktionsendonuklease, som søger efter følgende restriktionssted i DNA-molekylet (stedet er vist med røde bogstaver).

Når BamHI spalter nukleinsyren fra restriktionsstedet, producerer den følgende to fragmenter.

EcoRI er en anden restriktionsendonuklease, der er yderst nyttig i rekombinant DNA-teknologi, virker på dets specifikke restriktionsgenkendelsessted og spalter DNA som vist i figur 2.

Figur 2: EcoRI

Hvad er en exonuklease?

Exonuklease er et nukleaseenzym, der spalter kemiske bindinger mellem nukleotider i 3'- eller 5'-enderne af nukleinsyrekæderne. Det bryder enkelt nukleotider i enden af kæden og producerer nucleosider ved at overføre fosfatgrupper til vand. Exonukleaser findes i arkæa, bakterier og eukaryoter. I E coli er der 17 forskellige exonukleaser til stede, herunder 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 mv.

Figur 3: Exonuklease-virkning af RecBCD af E Coli

Hvad er forskellen mellem Endonuclease og Exonuclease?

- diff Artikel Mellem før tabel ->

Endonuclease vs Exonuclease
Endonuclease er en type nukleaseenzymer, der spalter bindingerne mellem nukleotiderne i nukleinsyremolekylet.	Exonuclease er en type nukleaseenzymer, der spalter bindingen mellem nukleotider i 3'- eller 5'-enderne af nukleinsyremolekylet.
End-Produkter
Endonucleaser producerer oligonukleotidrestriktionsfragmenter	Exonukleotider producerer nukleosider
Funktion
De bryder phosphodiesterbindinger og producerer restriktionsfragmenter. Men de dot fjerner nukleotider en efter en.	De fjerner nukleotiderne en efter en fra nukleinsyrernes ender. Eksempler
Eksempler indbefatter BamHI, EcoRI, Hind III, HpaI, Sma I,
Eksempler indbefatter Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ exonuclease, Exonuclease VIII / RecE, Exonuclease IX, Exonuclease T, exonuclease X etc.	Sammendrag - Endonuclease vs Exonuclease

Nukleaser er ansvarlige for at bryde fosfodiester-kemiske bindinger mellem nucleotider af nukleinsyrerne. Nukleaser kan virke inden i eller ved enderne af nukleinsyrekæden. Ifølge handlingsstedet findes to hovedtyper af nukleaser i organismer. De er endonuclease og exonuclease. Endonucleaser spalter nukleotider fra midten af kæden, mens exonukleaser spalter nukleotider fra enderne af nukleinsyrekæden. Endonucleaser er yderst vigtige i rekombinant DNA-teknologi, da de genkender specifikke basesekvenser i nukleinsyrekæden og bryder bindinger mellem nucleotider.

Reference:

2. Pingoud, Alfred og Albert Jeltsch. "Struktur og funktion af type II restriktionsendonukleaser. "Nucleic Acids Research. Oxford University Press, 15. september 2001. Web. 11. marts 2017

3. Lovett, Susan T. "DNA exonucleases af Escherichia coli. "EcoSal Plus. U. S. National Library of Medicine, dec. 2011. Web. 11. marts 2017

Billedrettighed:

1. "Restriktionsenzym Eco RI" Af Tinastella - Egent arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia

2. "HR RecBCD RecA" Af Emw2012 - Egentligt arbejde (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia