Эндонуклеаза против экзонуклеазы: разница и сравнение

Нуклеазы играют незаменимую роль в технологии рекомбинантных ДНК, генетике и генной инженерии. Из-за их способности разрезать сегменты ДНК нуклеазы имеют различные практические применения.

Основные выводы

1. Эндонуклеазы расщепляют ДНК на определенных внутренних участках, тогда как экзонуклеазы удаляют нуклеотиды с концов молекул ДНК или РНК.
2. Эндонуклеазы играют решающую роль в репарации и рекомбинации ДНК, тогда как экзонуклеазы участвуют в репликации и корректуре ДНК.
3. Ферменты рестрикции являются примерами эндонуклеаз, тогда как ДНК-полимераза I является примером экзонуклеазы.

Эндонуклеаза против экзонуклеазы

Эндонуклеаза разрезает ДНК или РНК, узнавая конкретное место в цепи нуклеиновой кислоты. Способность эндонуклеазы точно расщеплять используется во многих биологических процессах. Экзонуклеаза расщепляет ДНК или РНК с концов цепи нуклеиновых кислот и помогает в клеточных процессах.

Его функция заключается в разрезании сегмента ДНК в месте его узнавания. Что еще более важно, ферменты эндонуклеазы разрезают сегмент ДНК с внутренней стороны. 

Наиболее важным применением экзонуклеазы является помощь в восстановлении ДНК. Что еще более важно, ферменты экзонуклеазы разрезают сегменты ДНК с концов. 

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	эндонуклеаза	экзонуклеаза
Определение	Эндонуклеаза относится к группе ферментов, разрезающих сегменты ДНК с внутренней стороны.	Экзонуклеаза относится к группе ферментов, которые разрезают сегмент ДНК с концов.
Лаг-период	Подобно рестрикционной эндонуклеазе, эндонуклеазы испытывают лаг-период перед выполнением своей конкретной задачи.	У экзонуклеаз отсутствует лаг-период перед началом выполнения их конкретной задачи.
Результаты в	В результате расщепления сегментов ДНК образуются олигонуклеотиды.	В результате расщепления сегментов ДНК образуются нуклеозиды.
Функция	Ферменты эндонуклеазы играют роль в защите, поскольку они предотвращают проникновение патогенов.	Экзонуклеазы лишены каких-либо защитных функций.
Бесплатные концы	Эндонуклеазные ферменты не нуждаются в свободных 3'- и 5'-концах для выполнения своих функций.	Экзонуклеазы требуют свободных концов для начала выполнения своих конкретных задач.

Что такое эндонуклеаза?

Эндонуклеаза относится к группе ферментов, обнаруженных в полинуклеотидной цепи, которые расщепляют фосфодиэфирную связь. Некоторые эндонуклеазные ферменты, например дезоксирибонуклеаза I, разрезают дезоксирибонуклеиновую кислота без оглядки на последовательность.

Одной из наиболее важных групп эндонуклеаз являются ферменты рестрикции. Рестриктазы делятся на три категории в зависимости от механизма их действия: тип I, тип II, и тип III. 

Бактериальные клетки являются естественным источником эндонуклеазы рестрикции. Более того, концы эндонуклеаз либо тупые, либо липкие. Примером известной эндонуклеазы является Cas9.

Эндонуклеазы жизненно важны по нескольким причинам. Однако одной из наиболее важных причин является их способность точно восстанавливать поврежденные клетки ДНК.

Что такое экзонуклеаза?

Экзонуклеазы относятся к группе ферментов, которые функционируют путем разрезания нуклеотидов по одному с экзо (конца) полинуклеотидной цепи. Эти ферменты сокращают нуклеотид либо из 3', либо из 5' в одно конкретное время. Кроме того, экзонуклеаза служит гидролизующим ферментом.

Экзонуклеаза обнаружена у людей, бактерий, животных и насекомых. Интересно, что яд ящериц и змей состоит из ферментов экзонуклеаз. 

Ферменты экзонуклеазы играют жизненно важную роль в клеточном метаболизме и поддержании. Более того, они являются важными аспектами стабильности генома, поскольку они отрезают ДНК от свободных концов. Экзонуклеазы также могут участвовать в восстановлении поврежденных клеток ДНК.

В случае ферментов экзонуклеаз лаг-период перед активностью отсутствует. Таким образом, экзонуклеазы представляют собой группу ферментов, выполняющих многогранные функции. 

Основные различия между эндонуклеазой и экзонуклеазой

1. Подобно рестрикционной эндонуклеазе, эндонуклеазы испытывают лаг-период перед выполнением своей конкретной задачи. С другой стороны, у экзонуклеаз лаг-период отсутствует перед началом их специфической задачи. 
2. Эндонуклеазные ферменты не нуждаются в свободных 3'- и 5'-концах для выполнения своих функций. Напротив, экзонуклеазам требуются свободные концы для начала выполнения их специфических задач. 

Рекомендации

1. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.3109/10409237609105456 
2. https://www.pnas.org/content/68/4/824.short 

Последнее обновление: 11 июня 2023 г.