Nuclease đóng một vai trò không thể thiếu trong công nghệ DNA tái tổ hợp, di truyền và kỹ thuật di truyền. Do khả năng cắt các đoạn DNA, nuclease có nhiều ứng dụng thực tế khác nhau. Endonuclease và exonuclease là hai loại nuclease như vậy. Mặc dù bị nhầm lẫn là có nghĩa giống nhau, endonuclease và exonuclease có các đặc điểm khác nhau để chứng minh rằng chúng khác nhau.
Endonuclease và Exonuclease
Sự khác biệt giữa endonuclease và exonuclease là endonuclease là một nhóm các enzym cắt các đoạn DNA từ phía bên trong. Mặt khác, các enzym exonuclease sẽ cắt các đoạn DNA từ các đầu tận cùng. Ngoài ra, các enzym endonuclease có đầu kết dính hoặc cùn. Ngược lại, các enzym exonuclease có các đầu kết dính.
Endonuclease đề cập đến nhóm các enzym được tìm thấy trong chuỗi polynucleotide phân cắt liên kết phosphodiester. Endonuclease hạn chế là một trong những loại endonuclease phổ biến nhất. Chức năng của nó là cắt đoạn DNA tại vị trí nhận dạng của nó. Quan trọng hơn, các enzym endonuclease cắt đoạn DNA từ phía bên trong.
Exonucleases đề cập đến một nhóm các enzym hoạt động bằng cách cắt từng nucleotide từ Exo (phần cuối) của chuỗi polynucleotide. Nó có khả năng cắt cả DNA và RNA. Ứng dụng quan trọng nhất của exonuclease là hỗ trợ sửa chữa DNA. Quan trọng hơn, các enzym exonuclease sẽ cắt các đoạn DNA từ các đầu tận cùng.
Bảng so sánh giữa Endonuclease và Exonuclease
| Các thông số so sánh | Endonuclease | Exonuclease |
| Sự định nghĩa | Endonuclease đề cập đến nhóm các enzym cắt các đoạn DNA từ phía bên trong. | Exonuclease đề cập đến nhóm các enzym cắt đoạn DNA từ các đầu. |
| Khoảng thời gian trễ | Endonucleases, giống như endonuclease hạn chế, trải qua một khoảng thời gian trễ trước khi thực hiện nhiệm vụ cụ thể của chúng. | Trong các exonucleases, không có khoảng thời gian trễ trước khi bắt đầu nhiệm vụ cụ thể của chúng. |
| Kết quả trong | Sự phân cắt của các đoạn DNA tạo ra các oligonucleotide. | Sự phân cắt của các đoạn DNA tạo ra các nucleoside. |
| Chức năng | Enzyme endonuclease đóng vai trò bảo vệ vì chúng ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh. | Exonucleases không có bất kỳ chức năng phòng thủ nào. |
| Kết thúc miễn phí | Các enzym endonuclease không yêu cầu các đầu 3’và 5’ tự do để thực hiện các chức năng của chúng. | Exonucleases yêu cầu các đầu tự do để bắt đầu các nhiệm vụ cụ thể của chúng. |
Endonuclease là gì?
Endonuclease đề cập đến nhóm các enzym được tìm thấy trong chuỗi polynucleotide phân cắt liên kết phosphodiester. Một số enzym endonuclease, ví dụ, deoxyribonuclease I, cắt axit Deoxyribonucleic mà không liên quan đến trình tự. Mặt khác, hầu hết các enzym endonuclease phân cắt ở các trình tự nucleotide rất cụ thể. Ngoài ra, chúng còn được gọi là enzym giới hạn.
Một trong những nhóm endonuclease quan trọng nhất là các enzym giới hạn. Enzyme giới hạn có ba loại dựa trên cơ chế hoạt động của chúng: Loại I, Loại II và Loại III. Một ứng dụng thực tế của các enzym này là trong kỹ thuật di truyền. Hơn nữa, endonucleases hạn chế có hàng trăm và mỗi endonuclease sẽ chịu trách nhiệm tấn công một trang web cụ thể.
Tế bào vi khuẩn là nguồn tự nhiên của endonuclease hạn chế. Hơn nữa, các đầu của endonuclease có thể bị cùn hoặc dính. Một ví dụ về endonuclease nổi tiếng là Cas9. Các ví dụ khác về endonucleases là BamHI, Deoxyribonuclease I và EcoRI.
Endonucleases rất quan trọng vì một số lý do. Tuy nhiên, một trong những lý do nổi bật hơn cả là khả năng sửa chữa chính xác các tế bào DNA bị hư hỏng của chúng. Điều này sẽ giúp tránh bất kỳ thiệt hại nào thêm cho các enzym khác. Ngoài ra, một số enzym endonuclease có chức năng phòng thủ. Nhờ đó, chúng ngăn chặn sự xâm nhập của một số mầm bệnh.
Exonuclease là gì?
Exonucleases đề cập đến một nhóm các enzym hoạt động bằng cách cắt từng nucleotide từ Exo (phần cuối) của chuỗi polynucleotide. Các enzym này cắt nucleotide từ 3 'hoặc 5' tại một thời điểm cụ thể. Ngoài ra, exonuclease đóng vai trò như một enzym thủy phân. Chúng bao gồm một tập hợp lớn các enzym đặc trưng về mặt hóa sinh và cấu trúc có các đặc điểm khác nhau.
Kiến thức sâu rộng về các enzym endonuclease là kết quả của một đặc điểm cấu trúc từ vi khuẩn E. coli. Trong một tế bào E.coli đơn lẻ, có hơn 20 hoạt động khác nhau của exonuclease. Exonuclease được tìm thấy ở người, vi khuẩn, động vật và côn trùng. Điều thú vị là nọc độc của thằn lằn và rắn bao gồm các enzym exonuclease.
Enzyme exonuclease đóng một vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất và duy trì tế bào. Hơn nữa, chúng là những khía cạnh quan trọng của sự ổn định bộ gen khi chúng cắt DNA khỏi các đầu tự do. Exonucleases cũng có thể tham gia vào việc sửa chữa các tế bào DNA bị hư hỏng. Tuy nhiên, chúng không có chức năng phòng thủ. Do đó, các exonucleases có thể không hiệu quả trong việc bảo vệ chống lại các mầm bệnh.
Các exonucleases thường không liên quan đến trình tự cụ thể. Do đó, chúng là các enzym không đặc hiệu. Một số ví dụ về enzym exonuclease là nọc độc thằn lằn và Exonuclease I. Trong trường hợp của enzym exonuclease, giai đoạn trễ không có trước khi hoạt động. Tóm lại, exonuclease là một nhóm các enzym phục vụ các chức năng đa mặt.
Sự khác biệt chính giữa Endonuclease và Exonuclease
Sự kết luận
Do đó, định nghĩa, khoảng thời gian trễ, sự phân cắt, kết thúc và tính đặc hiệu của endonuclease và exonuclease chứng minh rằng chúng khác nhau. Các enzym endonuclease là đặc trưng cho trình tự. Do đó, họ chỉ bắt đầu công việc của mình khi họ tìm thấy địa điểm nhận dạng chính xác của họ. Mặt khác, các exonucleases hoạt động một cách ngẫu nhiên. Vì vậy, họ không có quan tâm cụ thể cho trình tự.
Chức năng chính của endonuclease là ngăn chặn sự xâm nhập của một số mầm bệnh. Tuy nhiên, các enzym exonuclease không đóng vai trò bảo vệ. Tuy nhiên, chúng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất và duy trì tế bào. Kết luận, cả endonuclease và exonuclease đều cụ thể về chức năng, đặc điểm và tính chất của chúng.
