Differenza tra endonucleasi ed esonucleasi | Endonuclease vs Exonuclease

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Prima di esaminare la differenza tra endonucleasi ed esonucleasi, è importante sapere cosa esattamente una nuclease. Una nuclease è un enzima in grado di separare i legami di fosfodiestere tra nucleotidi negli acidi nucleici. L'endonucleasi e l'esonucleasi sono due classificazioni di nucleasi. La differenza fondamentale tra l'endonucleasi ed l'esonucleasi è che le endonucleasi fendono i legami tra i nucleotidi all'interno della molecola dell'acido nucleico mentre le exonucleasi fendono il legame tra nucleotidi alle estremità 3 'o 5' della molecola dell'acido nucleico.

SOMMARIO

1. Panoramica e differenza chiave

2. Che cosa è una Nuclease

3. Che cosa è un'Endonucleasi

4. Che cosa è un'esonuclease

5. Confronto laterale - Endonuclease vs Exonuclease

6. Sommario

Che cosa è una Nuclease?

Una nuclease è un enzima che ha la capacità di separare i legami di fosfodiestere tra nucleotidi negli acidi nucleici. Appartiene al gruppo enzimatico dell'idrolasi dal momento che idrolizza i legami chimici tra nucleotidi. Questo enzima è essenziale per i meccanismi naturali di riparazione del DNA che si verificano nelle cellule e nei processi biotecnologici come la clonazione genica, la tecnologia del DNA ricombinante, RFLP, AFLP, sequenza genetica, terapia genica, mapping genomico ecc

Ci sono due principali tipi di nucleasi: la ribonucleasi e la deossiribonucleasi, che agiscono e rompono i legami chimici tra i monomeri dell'RNA e del DNA, rispettivamente. Secondo il sito di azione delle nucleasi, essi sono ulteriormente classificati in due gruppi, vale a dire l'endonucleasi e l'esonucleasi. Le endonucleasi riconoscono regioni di sequenza specifiche degli acidi nucleici e fendono i legami di fosfodiestere tra nucleotidi che si trovano al centro degli acidi nucleici. Le esonucleasi fendono i legami di fosfodiestere tra nucleotidi che si trovano alle estremità degli acidi nucleici.

Figura 1: Attività di Nucleasi

Che cos'è un'Endonucleasi?

L'endonucleasi è un tipo di nucleasi che fila gli acidi nucleici dal centro. Riconosce sequenze nucleotidiche specifiche di acido nucleico e rompe i legami chimici tra nucleotidi. Essi sono anche conosciuti come endonucleasi di restrizione in quanto cercano siti specifici di restrizione e fendono il legame e producono frammenti di restrizione. Più di 100 endonucleasi di restrizione sono identificate in batteri e archea e sono ottenute per scopi commerciali.

Endonucleasi di restrizione sono ampiamente utilizzate in biotecnologia. Essi svolgono un ruolo vitale nella clonazione molecolare. La maggior parte di essi sono enzimi dimerici composti da due sottounità di proteine. Due sottounità di proteine avvolgono il DNA a doppio filamento e separano separatamente entrambi i fili da entrambi i lati. Ci sono centinaia di tipi di endonucleasi di restrizione con siti di riconoscimento unici nei batteri. A causa della loro alta specificità nella restrizione, si bloccano solo a sequenze specifiche. Quindi, sono considerati come strumenti molecolari molto utili nella tecnologia del DNA ricombinante. Senza endonucleasi di restrizione, la produzione di molecola del DNA ricombinante non è possibile. La creazione della molecola del DNA ricombinante è la fase di base della maggior parte delle tecnologie molecolari biologiche.

Per comprendere il riconoscimento della sequenza unica mediante endonucleasi di restrizione, l'esempio seguente aiuterà i lettori.

Bam HI è una restriction endonuclease che cerca il seguente sito di restrizione nella molecola del DNA (il sito è mostrato in lettere rosse).

Una volta che Bam HI elimina l'acido nucleico dal sito di restrizione, produce i seguenti due frammenti.

EcoRI è un'altra endonucleasi di restrizione molto utile nella tecnologia del DNA ricombinante agisce sul suo sito di riconoscimento specifico di restrizione e fila il DNA come mostrato in figura 2.

Figura 2: EcoRI

Che cos'è un'esonucleasi?

L'esonucleasi è un enzima di nucleasi che fila i legami chimici tra nucleotidi alle estremità 3 'o 5' delle catene dell'acido nucleico. Si rompe singoli nucleotidi alla fine della catena e produce nucleosidi trasferendo i gruppi di fosfati in acqua. Esonucleasi si trovano in archea, batteri e eucarioti. In E coli esistono 17 differenti esonucleasi presenti, inclusi i polimeri DNA 1, 2 e 3. Molte polimerasi del DNA presentano un'attività di revisione da 3 'a 5' di esonucleasi.

L'esonucleasi è importante per la riparazione del DNA, la ricombinazione genetica, la prevenzione della comparsa di mutazioni, la stabilizzazione del genoma ecc.

Figura 3: L'azione esonucleasi di RecBCD di E Coli

Qual è la differenza tra endonucleasi ed esonucleasi?

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L'endonucleasi è un tipo di enzimi nuclease che fendono i legami tra nucleotidi all'interno della molecola dell'acido nucleico.
L'esonucleasi è un tipo di enzimi di nucleasi che fendono il legame tra nucleotidi alle estremità 3 'o 5' della molecola dell'acido nucleico.	End-Products
Endonucleasi producono frammenti di restrizione oligonucleotidica
Gli esonucleotidi producono nucleosidi	Funzione
Si rompono i legami di fosfodiestri e producono frammenti di restrizione. Ma loro togliono nucleotidi uno per uno.
Rimuovono i nucleotidi uno ad uno dalle estremità degli acidi nucleici.	Esempi
Esempi includono Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I,
Esempi includono Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ Exonuclease Exonuclease VIII / RecE Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X ecc.	Sommario - Endonuclease vs Exonuclease

Le nucleasi sono responsabili della rottura di legami chimici di fosfodiestere tra nucleotidi degli acidi nucleici. Le nucleasi possono agire all'interno o all'estremità della catena dell'acido nucleico. Secondo il sito di azione, nei principali organismi si trovano due principali tipi di nucleasi. Sono endonucleasi ed esonucleasi. Le endonucleasi fendono nucleotidi dalla metà della catena mentre gli esonucleasi fendono nucleotidi dalle estremità della catena dell'acido nucleico. Le endonucleasi sono molto importanti nella tecnologia del DNA ricombinante poiché riconoscono sequenze di base specifiche all'interno della catena dell'acido nucleico e rompono i legami tra nucleotidi.

Riferimento:

2. Pingoud, Alfred e Albert Jeltsch. "Struttura e funzione delle endonucleasi di restrizione di tipo II. "Nucleic Acids Research. Oxford University Press, 15 Settembre 2001. Web. 11 marzo 2017

3. Lovett, Susan T. "Le esonucleasi del DNA di Escherichia coli. "EcoSal Plus. U. S. National Library of Medicine, dicembre 2011. Web. 11 marzo 2017

Immagine per gentile concessione:

1. "Enzima di restrizione Eco RI" Da Tinastella - Il proprio lavoro (Public Domain) via Wikimedia Commedia

2. "HR RecBCD RecA" da Emw2012 - lavoro proprio (CC BY-SA 3. 0) via Wikimedia Commedia