Η βασική διαφορά μεταξύ ενδονουκλεάσης περιορισμού και εξωνουκλεάσης είναι ότι η περιοριστική ενδονουκλεάση είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που αναγνωρίζει μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA και διασπά το DNA εντός ή δίπλα σε αυτήν την αλληλουχία, ενώ η εξωνουκλεάση είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που διασπά τα νουκλεοτίδια σε μια πολυνουκλεοτίδιο είτε από το 5' άκρο είτε από το 3' άκρο ένα κάθε φορά.
Οι νουκλεάσες είναι τα ένζυμα που διασπούν τους φωσφοδιεστερικούς δεσμούς μεταξύ των νουκλεοτιδίων των νουκλεϊκών οξέων. Στους ζωντανούς οργανισμούς, είναι απαραίτητα εργαλεία για πολλές πτυχές της επιδιόρθωσης του DNA στο κύτταρο. Τα ελαττώματα αυτών των ενζύμων μπορεί να προκαλέσουν γενετική αστάθεια και ανοσοανεπάρκεια. Οι περιοριστικές νουκλεάσες είναι ειδικές νουκλεάσες των οποίων η λειτουργία εξαρτάται από μια συγκεκριμένη νουκλεοτιδική αλληλουχία. Ένα παράδειγμα είναι η περιοριστική ενδονουκλεάση. Υπάρχει μια βασική ταξινόμηση για τις νουκλεάσες με βάση τον τόπο δραστηριότητας, όπως η ενδονουκλεάση και η εξωνουκλεάση. Η ενδονουκλεάση χωνεύει περιοχές στη μέση του μορίου DNA-στόχου. Η εξωνουκλεάση χωνεύει τα νουκλεϊκά οξέα από τα άκρα. Ως εκ τούτου, η περιοριστική ενδονουκλεάση και η εξωνουκλεάση είναι δύο τύποι ενζύμων νουκλεάσης.
Τι είναι η Περιοριστική Ενδονουκλεάση;
Η ενδονουκλεάση περιορισμού είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που αναγνωρίζει μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA και διασπά το DNA εντός ή δίπλα σε αυτήν την αλληλουχία. Η συγκεκριμένη αλληλουχία DNA είναι γνωστή ως θέση περιορισμού. Ονομάζεται επίσης περιοριστικό ένζυμο ή περιοριστική. Η περιοριστική ενδονουκλεάση είναι ένα πολύ συγκεκριμένο ένζυμο. Είναι μια κατηγορία της ευρύτερης ομάδας ενζύμων ενδονουκλεασών. Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες ταξινομούνται συνήθως σε πέντε τύπους, οι οποίοι διαφέρουν ως προς τη δομή και την ικανότητά τους να κόβουν το υπόστρωμα DNA στη θέση αναγνώρισης. Οι πέντε τύποι είναι τύπου Ι, τύπου II, τύπου III, τύπου IV και τύπου V.
Εικόνα 01: Περιοριστική Ενδονουκλεάση
Οι ενδονουκλεάσες περιορισμού βρίσκονται συνήθως σε βακτήρια και αρχαία. Παρέχουν έναν αμυντικό μηχανισμό για τα βακτήρια έναντι των ιών. Υπάρχουν περισσότερες από 3600 γνωστές περιοριστικές ενδονουκλεάσες. Αντιπροσωπεύουν πάνω από 250 διαφορετικές ιδιαιτερότητες. Πάνω από 3000 από αυτά έχουν μελετηθεί λεπτομερώς. Επιπλέον, περισσότερα από 800 από αυτά είναι διαθέσιμα στο εμπόριο.
Τι είναι η Εξωνουκλεάση;
Η εξωνουκλεάση είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που διασπά τα νουκλεοτίδια σε ένα πολυνουκλεοτίδιο είτε από το 5' άκρο είτε από το 3' άκρο ένα κάθε φορά. Αυτό συμβαίνει μέσω μιας αντίδρασης υδρόλυσης που σπάει τους φωσφοδιεστερικούς δεσμούς μεταξύ των νουκλεοτιδίων στο τέλος. Οι ευκαρυώτες και οι προκαρυώτες έχουν τρεις τύπους εξωνουκλεασών. Αυτές οι εξωνουκλεάσες εμπλέκονται στον φυσιολογικό κύκλο εργασιών του mRNA. Είναι 5' έως 3' εξωνουκλεάση (Xrn1), 3' έως 5' εξωνουκλεάση και ειδική για poly-A 3' έως 5' εξωνουκλεάση. Η εξωνουκλεάση 5' έως 3' είναι μια εξαρτώμενη πρωτεΐνη αποκάλυψης. Η εξωνουκλεάση 3' έως 5' είναι μια ανεξάρτητη πρωτεΐνη. Πολυ Μια ειδική 3' έως 5' εξωνουκλεάση είναι επίσης γνωστή ως πολυ-Α ειδική ριβονουκλεάση που εμπλέκεται στην εξωνουκλεολυτική αποικοδόμηση της ουράς πολυ-Α.
Εικόνα 02: Εξωνουκλεάση
Τόσο στα αρχαία όσο και στους ευκαρυώτες, η αποικοδόμηση του RNA πραγματοποιείται από το σύμπλεγμα εξωσωμάτων πολλαπλών πρωτεϊνών που αποτελείται από 3' έως 5' εξοριβονουκλεάσες.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της περιοριστικής ενδονουκλεάσης και της εξωνουκλεάσης;
- Η ενδονουκλεάση περιορισμού και η εξωνουκλεάση είναι δύο τύποι ενζύμων νουκλεάσης.
- Και τα δύο ένζυμα κόβουν μόρια DNA.
- Αυτά τα ένζυμα βρίσκονται σε προκαρυώτες.
- Είναι πρωτεΐνες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ περιοριστικής ενδονουκλεάσης και εξωνουκλεάσης;
Η ενδονουκλεάση περιορισμού είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που αναγνωρίζει μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA και διασπά το DNA εντός ή δίπλα σε αυτήν την αλληλουχία, ενώ η εξωνουκλεάση είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που διασπά τα νουκλεοτίδια σε ένα πολυνουκλεοτίδιο είτε από το 5' άκρο είτε από το 3' άκρο ένα κάθε φορά. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ενδονουκλεάσης περιορισμού και εξωνουκλεάσης. Επιπλέον, η περιοριστική ενδονουκλεάση βρίσκεται μόνο σε προκαρυώτες, ενώ η εξωνουκλεάση βρίσκεται τόσο σε προκαρυώτες όσο και σε ευκαρυώτες.
Το ακόλουθο infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ ενδονουκλεάσης περιορισμού και εξωνουκλεάσης σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Ενδονουκλεάση περιορισμού έναντι Εξωνουκλεάσης
Οι νουκλεάσες είναι τα ένζυμα που διασπούν τους φωσφοδιεστερικούς δεσμούς μεταξύ των νουκλεοτιδίων των νουκλεϊκών οξέων. Η περιοριστική ενδονουκλεάση και η εξωνουκλεάση είναι δύο τύποι ενζύμων νουκλεάσης. Η περιοριστική ενδονουκλεάση είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που αναγνωρίζει μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA και διασπά το DNA εντός ή δίπλα σε αυτήν την αλληλουχία. Η εξωνουκλεάση είναι ένα ένζυμο νουκλεάσης που διασπά τα νουκλεοτίδια σε ένα πολυνουκλεοτίδιο είτε από το 5' άκρο τους είτε από το 3' άκρο τους ένα κάθε φορά. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ περιοριστικής ενδονουκλεάσης και εξωνουκλεάσης.
