Belangrijkste verschil - Endonuclease versus exonuclease
Voordat we kijken naar het verschil tussen endonuclease en exonuclease, is het belangrijk om te weten wat een nuclease precies is. Een nuclease is een enzym dat fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden in nucleïnezuren kan splitsen. Endonuclease en exonuclease zijn twee classificaties van nucleasen. Het belangrijkste verschil tussen endonuclease en exonuclease is dat endonucleasen de bindingen tussen nucleotiden binnen het nucleïnezuurmolecuul splitsen, terwijl exonucleasen de binding tussen nucleotiden aan de 3 'of 5' uiteinden van het nucleïnezuurmolecuul splitsen.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is een nuclease
3. Wat is een endonuclease
4. Wat is een exonuclease
5. Vergelijking zij aan zij - endonuclease versus exonuclease
6. Samenvatting
Wat is een Nuclease?
Een nuclease is een enzym dat het vermogen heeft om fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden in nucleïnezuren te splitsen. Het behoort tot de hydrolase-enzymgroep omdat het de chemische bindingen tussen nucleotiden hydrolyseert. Dit enzym is essentieel voor natuurlijke DNA-herstelmechanismen die voorkomen in de cellen en in biotechnologische processen zoals genklonering, recombinant-DNA-technologie, RFLP, AFLP, gensequentiebepaling, gentherapie, genoomkartering enz.
Er zijn twee hoofdtypen nucleasen: ribonuclease en deoxyribonuclease, die werken en de chemische bindingen tussen monomeren van RNA en DNA verbreken. Volgens de plaats van actie van de nucleasen worden ze verder onderverdeeld in twee groepen, namelijk endonuclease en exonuclease. Endonucleasen herkennen specifieke sequentiegebieden van de nucleïnezuren en splitsen de fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden die zich in het midden van de nucleïnezuren bevinden. Exonucleasen splitsen fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden die zich aan de uiteinden van de nucleïnezuren bevinden.
Figuur 1: Nuclease-activiteit
Wat is een endonuclease?
Endonuclease is een soort nucleasen die nucleïnezuren vanuit het midden splitst. Het herkent specifieke nucleotidesequenties van nucleïnezuur en verbreekt de chemische bindingen tussen nucleotiden. Ze staan ook bekend als restrictie-endonucleasen omdat ze specifieke restrictiesites doorzoeken en de binding splitsen en restrictiefragmenten produceren. Meer dan 100 restrictie-endonucleasen worden geïdentificeerd in bacteriën en archaea en worden verkregen voor commerciële doeleinden.
Restrictie-endonucleasen worden op grote schaal gebruikt in de biotechnologie. Ze spelen een cruciale rol bij moleculair klonen. De meeste zijn dimere enzymen die zijn samengesteld uit twee eiwitsubeenheden. Twee eiwitsubeenheden wikkelen het dubbelstrengige DNA in en splitsen beide strengen afzonderlijk van beide kanten. Er zijn honderden soorten restrictie-endonucleasen met unieke herkenningsplaatsen in bacteriën. Vanwege hun hoge specificiteit in restrictie, splitsen ze alleen op specifieke sequenties. Daarom worden ze beschouwd als zeer nuttige moleculaire hulpmiddelen in recombinant-DNA-technologie. Zonder restrictie-endonucleasen is de productie van recombinant DNA-moleculen niet mogelijk. Het creëren van het recombinante DNA-molecuul is de basisstap van de meeste moleculair biologische technologieën.
Om de unieke sequentieherkenning door restrictie-endonucleasen te begrijpen, zal het volgende voorbeeld de lezers helpen.
Bam HI is een restrictie-endonuclease dat de volgende restrictieplaats in het DNA-molecuul doorzoekt (de plaats wordt weergegeven in rode letters).
Zodra Bam HI het nucleïnezuur van de restrictieplaats splitst, produceert het de volgende twee fragmenten.
EcoRI is een ander restrictie-endonuclease dat zeer nuttig is in recombinant-DNA-technologie, werkt op zijn specifieke restrictieherkenningsplaats en splitst DNA zoals weergegeven in figuur 2.
Figuur 2: EcoRI
Wat is een exonuclease?
Exonuclease is een nuclease-enzym dat chemische bindingen tussen nucleotiden aan de 3'- of 5'-uiteinden van de nucleïnezuurketens splitst. Het breekt enkele nucleotiden aan het einde van de keten en produceert nucleosiden door fosfaatgroepen over te brengen naar water. Exonucleasen worden aangetroffen in archaea, bacteriën en eukaryoten. In E coli zijn er 17 verschillende exonucleasen aanwezig, waaronder DNA-polymeras 1, 2 en 3. Verschillende DNA-polymerasen vertonen proefleesactiviteit van 3 'tot 5' exonuclease.
Exonucleasen zijn belangrijk bij DNA-reparatie, genetische recombinatie, voorkomen van het optreden van mutaties, genoomstabilisatie enz.
Figuur 3: Exonuclease-actie van RecBCD van E Coli
Wat is het verschil tussen endonuclease en exonuclease?
Diff Artikel Midden voor Tafel
Endonuclease versus exonuclease |
|
| Endonuclease is een soort nuclease-enzymen die de bindingen tussen nucleotiden binnen het nucleïnezuurmolecuul splitsen. | Exonuclease is een soort nuclease-enzymen die de binding tussen nucleotiden aan de 3'- of 5'-uiteinden van het nucleïnezuurmolecuul splitsen. |
| Eindproducten | |
| Endonucleasen produceren oligonucleotide-restrictiefragmenten | Exonucleotiden produceren nucleosiden |
| Functie | |
| Ze verbreken fosfodiësterbindingen en produceren restrictiefragmenten. Maar ze verwijderen nucleotiden één voor één. | Ze verwijderen nucleotiden een voor een van de uiteinden van de nucleïnezuren. |
| Voorbeelden | |
| Voorbeelden zijn onder meer Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Voorbeelden zijn onder meer Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ exonuclease, Exonuclease VIII / RecE, Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X etc. |
Samenvatting - Endonuclease versus exonuclease
Nucleasen zijn verantwoordelijk voor het verbreken van chemische fosfodiësterbindingen tussen nucleotiden van de nucleïnezuren. Nucleasen kunnen inwerken binnen of aan de uiteinden van de nucleïnezuurketen. Volgens de plaats van actie worden twee hoofdtypen nucleasen in organismen aangetroffen. Het zijn endonuclease en exonuclease. Endonucleasen splitsen nucleotiden vanuit het midden van de keten, terwijl exonucleasen nucleotiden splitsen vanaf de uiteinden van de nucleïnezuurketen. Endonucleasen zijn zeer belangrijk in recombinant-DNA-technologie omdat ze specifieke basesequenties binnen de nucleïnezuurketen herkennen en bindingen tussen nucleotiden verbreken.
