Unterschied zwischen Endonuklease und Exonuklease

Schlüsselunterschied - Endonuklease gegen Exonuklease
 

Bevor Sie den Unterschied zwischen Endonuklease und Exonuklease betrachten, ist es wichtig zu wissen, was genau eine Nuklease ist. Eine Nuklease ist ein Enzym, das Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleotiden in Nukleinsäuren spalten kann. Endonuklease und Exonuklease sind zwei Klassifikationen von Nukleasen. Der Hauptunterschied zwischen Endonuklease und Exonuklease besteht darin Endonukleasen spalten die Bindungen zwischen Nucleotiden innerhalb des Nukleinsäuremoleküls.

INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist eine Nuklease
3. Was ist eine Endonuklease
4. Was ist eine Exonuklease
5. Seite an Seitenvergleich - Endonuklease gegen Exonuklease
6. Zusammenfassung

Was ist eine Nuklease?

Eine Nuklease ist ein Enzym, das die Fähigkeit hat, Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleotiden in Nukleinsäuren zu spalten. Es gehört zur Hydrolase -Enzymgruppe, da es die chemischen Bindungen zwischen Nukleotiden hydrolysiert. Dieses Enzym ist für natürliche DNA -Reparaturmechanismen, die in den Zellen und in biotechnologischen Prozessen wie Genklonierung, rekombinanter DNA -Technologie, RFLP, AFLP, Gensequenzierung, Gen -Therapie, Genom Mapping usw.

Es gibt zwei Haupttypen von Nukleasen: Ribonuklease und Desoxyribonuklease, die die chemischen Bindungen zwischen Monomeren von RNA und DNA wirken und brechen. Gemäß der Wirkort der Nuklease werden sie weiter in zwei Gruppen eingeteilt, nämlich Endonuklease und Exonuklease. Endonukleasen erkennen spezifische Sequenzregionen der Nukleinsäuren und spalten die Phosphodiesterbindungen zwischen Nucleotiden, die sich in der Mitte der Nukleinsäuren befinden. Exonukleasen spalten Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleotiden, die sich an den Enden der Nukleinsäuren befinden.

Abbildung 1: Nukleaseaktivität

Was ist eine Endonuklease?

Endonuklease ist eine Art von Nukleasen, die Nukleinsäuren von der Mitte spalten. Es erkennt spezifische Nukleotidsequenzen von Nukleinsäure und bricht die chemischen Bindungen zwischen Nukleotiden. Sie sind auch als bekannt als als Restriktionsendonukleasen Da sie spezifische Einschränkungsstellen durchsuchen und die Bindung spalten und Restriktionsfragmente erzeugen. Mehr als 100 Restriktionsendonukleasen werden in Bakterien und Archaea identifiziert und für kommerzielle Zwecke erhalten.

Beschränkungsendonukleasen werden in der Biotechnologie ausführlich eingesetzt. Sie spielen eine wichtige Rolle beim molekularen Klonen. Die meisten von ihnen sind dimere Enzyme, die aus zwei Proteinuntereinheiten bestehen,. Zwei Proteinuntereinheiten wickeln die doppelsträngige DNA ein und spalten beide Stränge getrennt von beiden Seiten. Es gibt Hunderte von Arten von Restriktionsendonukleasen mit einzigartigen Erkennungsstellen in Bakterien. Aufgrund ihrer hohen Einschränkungspezifität spalten sie sich nur an bestimmten Sequenzen an. Daher werden sie als äußerst nützliche molekulare Werkzeuge in der rekombinanten DNA -Technologie angesehen. Ohne Einschränkungsendonukleasen ist die Produktion von rekombinantem DNA -Molekül nicht möglich. Die Schaffung des rekombinanten DNA -Moleküls ist der Grundschritt der meisten molekularen biologischen Technologien.

Um die eindeutige Sequenzerkennung durch Restriktionsendonukleasen zu verstehen, hilft das folgende Beispiel den Lesern.

BAM HI ist eine Restriktionsendonuklease, die die folgende Restriktionsstelle im DNA -Molekül durchsucht (die Stelle ist in roten Buchstaben angezeigt).Sobald BAM HI die Nukleinsäure von der Restriktionsstelle abspaltet, erzeugt sie die folgenden zwei Fragmente.ECORI ist eine weitere Restriktionsendonuklease, die in der rekombinanten DNA -Technologie sehr nützlich ist, um ihre spezifische Restriktionserkennungsstelle zu bewirken und DNA zu spalten, wie in Abbildung 2 gezeigt.

Abbildung 2: Ecori

Was ist eine Exonuklease?

Exonuklease ist ein Nuklease -Enzym, das chemische Bindungen zwischen den Nukleotiden an den 3 'oder 5' Enden der Nukleinsäureketten spaltet. Es bricht einzeln. Exonukleasen finden sich in Archaea, Bakterien und Eukaryoten. In e coli sind 17 verschiedene Exonukleasen vorhanden, einschließlich DNA -Polymeras 1, 2 und 3. Mehrere DNA -Polymerasen zeigen 3 'bis 5' Exonuklease -Korrekturlesenaktivität.

Exonukleasen sind wichtig für die Reparatur der DNA, genetische Rekombination, Prävention des Auftretens von Mutationen, Genomstabilisierung usw.

Abbildung 3: Exonuklease -Wirkung von RecBCD von E coli

Was ist der Unterschied zwischen Endonuklease und Exonuklease?

Zusammenfassung -Endonuklease gegen Exonuklease

Nukleasen sind dafür verantwortlich, chemische Bindungen der Phosphodiester zwischen Nucleotiden der Nukleinsäuren zu brechen. Nukleasen können auf oder an den Enden der Nukleinsäurkette wirken. Nach dem Wirkort befinden sich zwei Haupttypen von Nukleasen in Organismen. Sie sind Endonuklease und Exonuklease. Endonukleasen spalten Nukleotide aus der Mitte der Kette, während Exonukleasen Nukleotide von den Enden der Nukleinsäurkette spalten. Endonukleasen sind in der rekombinanten DNA -Technologie von großer Bedeutung.

Referenz:
1.”Restriktionsenzym.”Restriktionsenzym | Offene Zugangsartikel | Open Access Journals | Konferenzverfahren | Herausgeber | Autoren | Rezensenten | Wissenschaftliche Ereignisse. N.P., N.D. Netz. 11. März. 2017
2.Pingoud, Alfred und Albert Jeltsch. „Struktur und Funktion der Typ -II -Restriktionsendonukleasen.”Nukleinsäuren erforschen. Oxford University Press, 15. September. 2001. Netz. 11. März. 2017
3.Lovett, Susan T. „Die DNA -Exonukleasen von Escherichia coli.”EcoSous Plus. U.S. Nationalbibliothek für Medizin, Dez. 2011. Netz. 11. März. 2017

Bild mit freundlicher Genehmigung:
1.”Restriktion Enzym Eco ri” von Tinastella - eigene Arbeit (öffentlich zugänglich) über Commons Wikimedia
2.”HR recbcd reca” von emw2012 - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia