ძირითადი განსხვავება - ენდონუკლეაზა და ეგზონუკლეაზა
სანამ ენდონუკლეაზასა და ეგზონუკლეაზას შორის განსხვავებას გადახედავთ, მნიშვნელოვანია იცოდეთ ზუსტად რა არის ნუკლეაზა. ნუკლეაზა არის ფერმენტი, რომელსაც შეუძლია დაშალოს ფოსფოდიესტერული ბმები ნუკლეოტიდებს შორის ნუკლეინის მჟავებში. ენდონუკლეაზა და ეგზონუკლეაზა არის ნუკლეაზების ორი კლასიფიკაცია. ენდონუკლეაზასა და ეგზონუკლეაზას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ენდონუკლეაზები არღვევენ კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის ნუკლეინის მჟავის მოლეკულაში, ხოლო ეგზონუკლეაზები წყვეტენ კავშირს ნუკლეოტიდებს შორის ნუკლეინის მჟავას მოლეკულის 3' ან 5' ბოლოებზე..
რა არის ნუკლეაზა?
ნუკლეაზა არის ფერმენტი, რომელსაც აქვს უნარი გაწყვიტოს ფოსფოდიესტერული ბმები ნუკლეოტიდებს შორის ნუკლეინის მჟავებში. ის მიეკუთვნება ჰიდროლაზას ფერმენტების ჯგუფს, რადგან ის ასუფთავებს ქიმიურ კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის. ეს ფერმენტი აუცილებელია დნმ-ის აღდგენის ბუნებრივი მექანიზმებისთვის, რომლებიც ხდება უჯრედებში და ბიოტექნოლოგიურ პროცესებში, როგორიცაა გენის კლონირება, რეკომბინანტული დნმ-ის ტექნოლოგია, RFLP, AFLP, გენის თანმიმდევრობა, გენოთერაპია, გენომის რუკა და ა.შ.
არსებობს ნუკლეაზების ორი ძირითადი ტიპი: რიბონუკლეაზა და დეზოქსირიბონუკლეაზა, რომლებიც მოქმედებენ და არღვევენ ქიმიურ კავშირებს რნმ-სა და დნმ-ის მონომერებს შორის, შესაბამისად. ნუკლეაზების მოქმედების ადგილის მიხედვით, ისინი შემდგომში იყოფა ორ ჯგუფად, ესენია ენდონუკლეაზა და ეგზონუკლეაზა. ენდონუკლეაზები ცნობენ ნუკლეინის მჟავების სპეციფიკურ მიმდევრობით რეგიონებს და წყვეტენ ფოსფოდიესტერულ კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის, რომლებიც მდებარეობს ნუკლეინის მჟავების შუაში. ეგზონუკლეაზები არღვევს ფოსფოდიესტერულ კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის, რომლებიც განლაგებულია ნუკლეინის მჟავების ბოლოებზე.
სურათი 1: ნუკლეაზის აქტივობა
რა არის ენდონუკლეაზა?
ენდონუკლეაზა არის ნუკლეაზების ტიპი, რომელიც წყვეტს ნუკლეინის მჟავებს შუა ნაწილამდე. ის ცნობს ნუკლეინის მჟავის სპეციფიკურ ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობას და არღვევს ქიმიურ კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის. ისინი ასევე ცნობილია როგორც შეზღუდვის ენდონუკლეაზები, რადგან ისინი ეძებენ სპეციფიკურ შეზღუდვის ადგილებს და წყვეტენ კავშირს და წარმოქმნიან შეზღუდვის ფრაგმენტებს. 100-ზე მეტი შემაკავებელი ენდონუკლეაზა იდენტიფიცირებულია ბაქტერიებსა და არქეებში და მიღებულია კომერციული მიზნებისთვის.
შეზღუდვის ენდონუკლეაზები ფართოდ გამოიყენება ბიოტექნოლოგიაში. ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ მოლეკულურ კლონირებაში. მათი უმეტესობა არის დიმერული ფერმენტები, რომლებიც შედგება ორი ცილის ქვედანაყოფისგან. ორი ცილის ქვედანაყოფი ახვევს ორჯაჭვიან დნმ-ს და ცალ-ცალკე წყვეტს ორივე ჯაჭვს ორივე მხრიდან.არსებობს ასობით ტიპის შეზღუდვის ენდონუკლეაზა ბაქტერიებში უნიკალური ამოცნობის ადგილებით. მათი მაღალი სპეციფიკის შეზღუდვის გამო, ისინი იშლება მხოლოდ კონკრეტულ თანმიმდევრობებზე. აქედან გამომდინარე, ისინი განიხილება, როგორც უაღრესად სასარგებლო მოლეკულური საშუალებები რეკომბინანტული დნმ ტექნოლოგიაში. შეზღუდვის ენდონუკლეაზების გარეშე, რეკომბინანტული დნმ-ის მოლეკულის წარმოება შეუძლებელია. რეკომბინანტული დნმ-ის მოლეკულის შექმნა მოლეკულური ბიოლოგიური ტექნოლოგიების უმრავლესობის ძირითადი ეტაპია.
შეზღუდვის ენდონუკლეაზებით უნიკალური თანმიმდევრობის ამოცნობის გასაგებად, შემდეგი მაგალითი დაეხმარება მკითხველს.
Bam HI არის შეზღუდვის ენდონუკლეაზა, რომელიც ეძებს შემდეგ შეზღუდვის ადგილს დნმ-ის მოლეკულაში (ადგილი ნაჩვენებია წითელი ასოებით).
როდესაც Bam HI გამოყოფს ნუკლეინის მჟავას შეზღუდვის ადგილიდან, ის წარმოქმნის შემდეგ ორ ფრაგმენტს.
EcoRI არის კიდევ ერთი შეზღუდვის ენდონუკლეაზა, რომელიც ძალზე სასარგებლოა რეკომბინანტული დნმ-ის ტექნოლოგიაში, რომელიც მოქმედებს მის სპეციფიკურ შეზღუდვის ამოცნობის ადგილზე და არღვევს დნმ-ს, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2..
სურათი 2: EcoRI
რა არის ეგზონუკლეაზა?
Exonuclease არის ნუკლეაზას ფერმენტი, რომელიც არღვევს ქიმიურ კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის ნუკლეინის მჟავას ჯაჭვების 3' ან 5' ბოლოებზე. ის არღვევს ერთ ნუკლეოტიდებს ჯაჭვის ბოლოს და აწარმოებს ნუკლეოზიდებს ფოსფატის ჯგუფების წყალში გადატანით. ეგზონუკლეაზები გვხვდება არქეებში, ბაქტერიებსა და ევკარიოტებში. E coli-ში არის 17 სხვადასხვა ეგზონუკლეაზა, მათ შორის დნმ პოლიმერები 1, 2 და 3. რამდენიმე დნმ პოლიმერაზა ავლენს 3'-დან 5'-მდე ეგზონუკლეაზას კორექტირების აქტივობას.
ეგზონუკლეაზები მნიშვნელოვანია დნმ-ის შეკეთებაში, გენეტიკურ რეკომბინაციაში, მუტაციების წარმოქმნის პრევენციაში, გენომის სტაბილიზაციაში და ა.შ.
სურათი 3: E Coli-ს RecBCD-ის ეგზონუკლეაზური მოქმედება
რა განსხვავებაა ენდონუკლეაზასა და ეგზონუკლეაზას შორის?
ენდონუკლეაზა vs ეგზონუკლეაზა |
|
| ენდონუკლეაზა არის ნუკლეაზას ფერმენტების ტიპი, რომელიც წყვეტს კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის ნუკლეინის მჟავას მოლეკულაში. | Exonuclease არის ნუკლეაზას ფერმენტების ტიპი, რომელიც წყვეტს კავშირს ნუკლეოტიდებს შორის ნუკლეინის მჟავის მოლეკულის 3' ან 5' ბოლოებზე. |
| საბოლოო პროდუქტები | |
| ენდონუკლეაზები წარმოქმნიან ოლიგონუკლეოტიდის შეზღუდვის ფრაგმენტებს | ეგზონუკლეოტიდები წარმოქმნიან ნუკლეოზიდებს |
| ფუნქცია | |
| ისინი არღვევენ ფოსფოდიესტერულ ბმებს და წარმოქმნიან შეზღუდვის ფრაგმენტებს. მაგრამ ისინი სათითაოდ აშორებენ ნუკლეოტიდებს. | ისინი სათითაოდ აშორებენ ნუკლეოტიდებს ნუკლეინის მჟავების ბოლოებიდან. |
| მაგალითები | |
| მაგალითები მოიცავს Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | მაგალითებია ეგზონუკლეაზა I, ეგზონუკლეაზა III, RecBCD (ეგზონუკლეაზა V), RecJ ეგზონუკლეაზა, ეგზონუკლეაზა VIII/RecE, ეგზონუკლეაზა IX, ეგზონუკლეაზა T, ეგზონუკლეაზა X და სხვ. |
შეჯამება – ენდონუკლეაზა vs ეგზონუკლეაზა
ნუკლეაზები პასუხისმგებელნი არიან ნუკლეინის მჟავების ნუკლეოტიდებს შორის ფოსფოდიესტერული ქიმიური ბმის გაწყვეტაზე. ნუკლეაზებს შეუძლიათ იმოქმედონ ნუკლეინის მჟავების ჯაჭვის შიგნით ან ბოლოებზე. მოქმედების ადგილის მიხედვით, ორგანიზმებში გვხვდება ნუკლეაზების ორი ძირითადი ტიპი. ესენია ენდონუკლეაზა და ეგზონუკლეაზა. ენდონუკლეაზები ჭრიან ნუკლეოტიდებს ჯაჭვის შუა ნაწილიდან, ხოლო ეგზონუკლეაზები ნუკლეოტიდებს ჭრიან ნუკლეინის მჟავას ჯაჭვის ბოლოებიდან. ენდონუკლეაზები ძალზე მნიშვნელოვანია რეკომბინანტული დნმ-ის ტექნოლოგიაში, რადგან ისინი ცნობენ სპეციფიკურ ბაზის თანმიმდევრობებს ნუკლეინის მჟავას ჯაჭვში და არღვევენ კავშირებს ნუკლეოტიდებს შორის.
