Sự khác biệt chính - Endonuclease và Exonuclease

Nucleases là một loại hydrolase phân cắt các liên kết phosphodiester giữa các nucleotide trong axit nucleic, cả DNA và RNA. Các nucleaza có thể được chia thành hai loại dựa trên loại axit nucleic cơ chất mà chúng hoạt động: ribonucleaza và deoxyribonucleaza. Ribonucleases hoạt động trên RNA trong khi deoxyribonuclease hoạt động trên DNA. Nuclease cũng có thể được chia thành hai loại là endonuclease và exonucleases. Các Sự khác biệt chính giữa endonucleases và exonucleases là endonuclease phân cắt sợi axit nucleic ở giữa trong khi exonuclease phân cắt sợi axit nucleic ở đầu. Vai trò chính của nuclease bên trong tế bào là tham gia vào cơ chế sửa chữa DNA.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. Endonuclease là gì - Định nghĩa, Đặc điểm, Chức năng 2. Exonuclease là gì - Định nghĩa, Đặc điểm, Chức năng 3. Điểm giống nhau giữa Endonuclease và Exonuclease là gì - Sơ lược các tính năng chung 4. Sự khác biệt giữa Endonuclease và Exonuclease là gì - So sánh các điểm khác biệt chính

Thuật ngữ chính: DNA, sửa chữa DNA, Endonuclease, Exonuclease, Endonucleases hạn chế, Trang web hạn chế, RNA

Endonuclease là gì

Endonuclease là một loại hydrolase phân cắt các axit nucleic ở giữa. Hoạt động của endonuclease có thể tạo ra hai hoặc nhiều đoạn axit nucleic. Endonuclease có khả năng hoạt động trên cả DNA và RNA. Sự phân cắt của một số endonuclease như deoxyribonucleases (DNases) là không đặc hiệu. Tuy nhiên, nhiều endonuclease phân cắt các trình tự nucleotide đích theo một cách cụ thể. Loại endonuclease cụ thể này được gọi là endonucleases hạn chế. Chúng có khả năng nhận ra một trình tự cụ thể của chuỗi axit nucleic. Do đó, những endonuclease hạn chế này trải qua một khoảng thời gian trễ trước khi chúng tác động lên axit nucleic, quét tìm trình tự nucleotide cụ thể. Trình tự nucleotide cụ thể này được gọi là vị trí giới hạn.

Hình 1: Hành động của Hind III

Vị trí hạn chế điển hình là một trình tự palindromic gồm bốn đến sáu nucleotide. Nhiều endonuclease giới hạn phân cắt các sợi DNA, để lại các đầu sợi đơn được gọi là kết thúc dính. Trong kỹ thuật di truyền, loại endonuclease giới hạn này được sử dụng rộng rãi để tạo ra DNA tái tổ hợp bằng cách nối các sợi DNA mong muốn, khác nhau lại với nhau. Sự methyl hóa DNA ở các sinh vật bậc cao ngăn cản hoạt động của endonuclease trên bộ gen của chúng. Tuy nhiên, DNA của tế bào nhân sơ thiếu quá trình methyl hóa. Do đó, DNA nhân sơ trong vật chủ sinh vật nhân chuẩn có thể được nhắm mục tiêu dễ dàng để phân cắt. Sự hình thành cuối dính do tác động của endonuclease hạn chế, Hin d III được thể hiện trong hình 1.

Exonuclease là gì

Exonuclease là một loại hydrolase phân cắt chuỗi axit nucleic ở phần cuối của nó. Các exonucleases loại bỏ từng nucleotide một khỏi chuỗi axit nucleic bằng cách thủy phân các liên kết phosphodiester ở đầu 3 'hoặc 5'. Ba loại exonuclease có thể được xác định ở cả sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực. Chúng là exonuclease từ 5’đến 3’, exonuclease 3’đến 5’ và poly (A) -speclease từ 3’đến 5’ exonucleases. Cả ba loại này đều có vai trò trong chu chuyển mRNA. DNA polymerase III của E.coli, xúc tác việc bổ sung nucleotide vào sợi đang phát triển trong quá trình sao chép DNA của sinh vật nhân sơ, bao gồm hoạt động exonuclease từ 3’đến 5’ trong tiểu đơn vị ε của nó. Tiểu đơn vị ε loại bỏ các nucleotide bị ghép đôi sai từ phần cuối của chuỗi đang phát triển.

Hình 2: Miền exonuclease từ 3’đến 5’ của DNA polymerase I

Hoạt động exonuclease từ 3’đến 5’ của DNA polymerase III được gọi là hoạt động hiệu đính của enzyme. DNA polymerase I có cả hoạt tính exonuclease từ 5’đến 3’ cũng như hoạt tính exonuclease từ 3’đến 5’. Hoạt động exonuclease từ 5’đến 3’ có thể loại bỏ tối đa mười nucleotide cùng một lúc. Exonucleases đóng một vai trò quan trọng trong quá trình đọc DNA, sửa chữa DNA và ổn định DNA. Miền exonuclease từ 3’đến 5’ của DNA polymerase I được thể hiện trong hình 2.

Điểm giống nhau giữa Endonuclease và Exonuclease

Sự khác biệt giữa Endonuclease và Exonuclease

Sự định nghĩa

Endonuclease: Endonuclease đề cập đến một loại enzyme phân cắt chuỗi polynucleotide phân tách các nucleotide khác với hai đầu cuối.

Làm ơn: Exonuclease đề cập đến một loại enzyme phân cắt chuỗi polynucleotide từ phần cuối của chuỗi bằng cách loại bỏ từng nucleotide một.

Cơ chế hoạt động

Endonuclease: Endonucleases phân cắt các axit nucleic ở giữa các axit nucleic.

Làm ơn: Các exonucleaza phân cắt các axit nucleic ở đầu mút.

Giai đoạn trễ

Endonuclease: Các endonucleases hạn chế trải qua một thời gian trễ trước khi hoạt động.

Làm ơn: Exonuclease không có khoảng thời gian trễ trước hoạt động của chúng.

Kết quả

Endonuclease: Endonuclease tạo ra oligonucleotide.

Làm ơn: Các exonuclease tạo ra các nucleotide đơn hoặc nucleoside.

Kết thúc cùn / dính

Endonuclease: Endonuclease có thể hình thành đầu cùn hoặc đầu dính.

Làm ơn: Các exonucleases tạo thành các đầu dính.

Vai diễn

Endonuclease: Endonucleases ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh.

Làm ơn: Exonucleases không có vai trò đáng kể trong việc ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh.

Các ví dụ

Endonuclease: DNase, nuclease S1 và các enzym giới hạn như Bam H1, Hin d III và Eco RI là những ví dụ về endonuclease.

Làm ơn: Nọc rắn, phosphodiesterase ở lá lách, vùng exonuclease 3’đến 5’ của DNA polymerase III, hoạt động exonuclease từ 5’đến 3’ và vùng exonuclease từ 3’đến 5’ của DNA polymerase I là những ví dụ về exonuclease.

Phần kết luận

Endonucleases và exonucleases là hai loại nuclease, phân cắt các axit nucleic bằng cách thủy phân các liên kết phosphodiester giữa các nucleotide. Endonucleases phân cắt chuỗi polynucleotide ở giữa trong khi exonucleases phân cắt chuỗi polynucleotide ở cuối. Endonuclease hạn chế là một loại endonuclease, phân cắt chuỗi polynucleotide theo một trình tự cụ thể. Exonucleases rất quan trọng trong quá trình đọc lại DNA đã sao chép. Tuy nhiên, sự khác biệt chính giữa endonuclease và exonuclease là vị trí phân cắt của chuỗi polynucleotide.

Thẩm quyền giải quyết:

1. McMahon, Mary và O. Wallace. "Endonuclease là gì?" Đam mê khôn ngoan. Công ty Cổ phần Phỏng đoán, ngày 4 tháng 7 năm 2017. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 08 tháng 8 năm 2017. 2. “Exonuclease.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, ngày 01 tháng 8 năm 2017. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 08 tháng 8 năm 2017.3. Lodish, Harvey. “Máy sao chép DNA.” Sinh học tế bào phân tử. Phiên bản thứ 4. U.S. Thư viện Y khoa Quốc gia, ngày 1 tháng 1 năm 1970. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 08 tháng 8 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:

1. “Trang web hạn chế HindIII và vectơ kết thúc dính” của Helixitta - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia2. “Cấu trúc Poly I” của Christopherrussell - Gunther S, Rother K, Frommel C (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia