Հիմնական տարբերություն – Էնդոնուկլեազ ընդդեմ էկզոնուկլեազի
Նախքան էնդոնուկլեազի և էկզոնուկլեազի տարբերությունը դիտարկելը, կարևոր է իմանալ, թե կոնկրետ ինչ է նուկլեազը: Նուկլեազը ֆերմենտ է, որն ունակ է ճեղքել ֆոսֆոդիստերային կապերը նուկլեինաթթուների նուկլեոտիդների միջև։ Էնդոնուկլեազը և էկզոնուկլեազը նուկլեազների երկու դասակարգում են: Էնդոնուկլեազի և էկզոնուկլեազի հիմնական տարբերությունն այն է, որ էնդոնուկլեազները կտրում են նուկլեոտիդների միջև կապերը նուկլեինաթթվի մոլեկուլում, մինչդեռ էկզոնուկլեազները խզում են նուկլեոտիդների միջև կապը նուկլեինաթթվի մոլեկուլի 3' կամ 5' ծայրերում::
Ի՞նչ է միջուկը:
Նուկլեազը ֆերմենտ է, որն ունի նուկլեինաթթուների նուկլեոտիդների միջև ֆոսֆոդիստերային կապերը ճեղքելու հատկություն: Այն պատկանում է հիդրոլազային ֆերմենտների խմբին, քանի որ այն հիդրոլիզացնում է նուկլեոտիդների միջև քիմիական կապերը: Այս ֆերմենտը կարևոր է բջիջներում և կենսատեխնոլոգիական գործընթացներում տեղի ունեցող ԴՆԹ-ի վերականգնման բնական մեխանիզմների համար, ինչպիսիք են գեների կլոնավորումը, ռեկոմբինանտ ԴՆԹ տեխնոլոգիան, RFLP, AFLP, գեների հաջորդականությունը, գենային թերապիան, գենոմի քարտեզագրումը և այլն:
Գոյություն ունեն նուկլեազների երկու հիմնական տեսակ՝ ռիբոնուկլեազ և դեզօքսիռիբոնուկլեազ, որոնք գործում են և խախտում են քիմիական կապերը համապատասխանաբար ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի մոնոմերների միջև: Ըստ նուկլեազների գործողության վայրի՝ դրանք հետագայում դասակարգվում են երկու խմբի՝ էնդոնուկլեազ և էկզոնուկլեազ: Էնդոնուկլեազները ճանաչում են նուկլեինաթթուների հատուկ հաջորդականության շրջանները և կտրում են ֆոսֆոդիստերային կապերը նուկլեոտիդների միջև, որոնք գտնվում են նուկլեինաթթուների մեջտեղում: Էկզոնուկլեազները կտրում են ֆոսֆոդիստերային կապերը նուկլեոտիդների միջև, որոնք տեղակայված են նուկլեինաթթուների ծայրերում:
Գծապատկեր 1. Միջուկային ակտիվություն
Ի՞նչ է էնդոնուկլեազը:
Էնդոնուկլեազը նուկլեազների մի տեսակ է, որը միջից կտրում է նուկլեինաթթուները: Այն ճանաչում է նուկլեինաթթվի հատուկ նուկլեոտիդային հաջորդականություններ և խախտում է նուկլեոտիդների միջև քիմիական կապերը: Նրանք նաև հայտնի են որպես սահմանափակող էնդոնուկլեազներ, քանի որ նրանք փնտրում են սահմանափակման հատուկ վայրեր և կտրում են կապը և արտադրում սահմանափակման բեկորներ: Ավելի քան 100 սահմանափակող էնդոնուկլեազներ հայտնաբերված են բակտերիաներում և արխեաներում և ստացվում են առևտրային նպատակներով:
Սահմանափակող էնդոնուկլեազները լայնորեն օգտագործվում են կենսատեխնոլոգիայի մեջ: Նրանք կենսական դեր են խաղում մոլեկուլային կլոնավորման գործում: Դրանց մեծ մասը երկիմերային ֆերմենտներ են՝ կազմված երկու սպիտակուցային ենթամիավորներից։ Երկու սպիտակուցային ստորաբաժանումները փաթաթում են երկշղթա ԴՆԹ-ն և առանձին-առանձին կտրում երկու շղթաները երկու կողմերից:Կան հարյուրավոր տեսակի սահմանափակող էնդոնուկլեազներ, որոնք ունեն բակտերիաների ճանաչման յուրահատուկ վայրեր: Սահմանափակման մեջ իրենց բարձր սպեցիֆիկության պատճառով նրանք ճեղքվում են միայն որոշակի հաջորդականությամբ։ Հետևաբար, դրանք համարվում են շատ օգտակար մոլեկուլային գործիքներ ռեկոմբինանտ ԴՆԹ տեխնոլոգիայում: Առանց սահմանափակող էնդոնուկլեազների, ռեկոմբինանտ ԴՆԹ մոլեկուլի արտադրությունը հնարավոր չէ։ ԴՆԹ-ի ռեկոմբինանտ մոլեկուլի ստեղծումը մոլեկուլային կենսաբանական տեխնոլոգիաների մեծ մասի հիմնական քայլն է:
Հասկանալ սահմանափակող էնդոնուկլեազների կողմից եզակի հաջորդականության ճանաչումը, հետևյալ օրինակը կօգնի ընթերցողներին:
Bam HI-ն սահմանափակող էնդոնուկլեազ է, որը որոնում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլի հետևյալ սահմանափակման տեղամասը (կայքը ցուցադրված է կարմիր տառերով):
Երբ Bam HI-ն կտրում է նուկլեինաթթուն սահմանափակման վայրից, այն արտադրում է հետևյալ երկու բեկորները:
EcoRI-ն ևս մեկ սահմանափակող էնդոնուկլեազ է, որը շատ օգտակար է ռեկոմբինանտ ԴՆԹ տեխնոլոգիայի համար, որը գործում է իր հատուկ սահմանափակման ճանաչման վայրում և կտրում ԴՆԹ-ն, ինչպես ցույց է տրված նկար 2-ում::
Նկար 2. EcoRI
Ի՞նչ է էկզոնուկլեազը:
Էկզոնուկլեազը նուկլեազային ֆերմենտ է, որը խզում է քիմիական կապերը նուկլեոտիդների միջև նուկլեինաթթուների շղթաների 3' կամ 5' ծայրերում: Այն կոտրում է շղթայի վերջում գտնվող առանձին նուկլեոտիդները և արտադրում նուկլեոզիդներ՝ ջրի մեջ ֆոսֆատային խմբեր տեղափոխելով։ Էկզոնուկլեազները հանդիպում են արխեաներում, բակտերիաներում և էուկարիոտներում։E coli-ում առկա են 17 տարբեր էկզոնուկլեազներ, ներառյալ ԴՆԹ պոլիմերաները 1, 2 և 3: ԴՆԹ-ի մի քանի պոլիմերազներ ցուցաբերում են 3'-ից 5' էկզոնուկլեազների սրբագրման ակտիվություն:
Էկզոնուկլեազները կարևոր են ԴՆԹ-ի վերականգնման, գենետիկ ռեկոմբինացիայի, մուտացիաների առաջացման կանխարգելման, գենոմի կայունացման և այլնի համար:
Նկար 3. E Coli-ի RecBCD-ի էկզոնուկլեազային ազդեցություն
Ո՞րն է տարբերությունը էնդոնուկլեազի և էկզոնուկլեազի միջև:
Էնդոնուկլեազ ընդդեմ էկզոնուկլեազի |
|
| Էնդոնուկլեազը նուկլեազային ֆերմենտների տեսակ է, որը կտրում է նուկլեոտիդների միջև կապերը նուկլեինաթթվի մոլեկուլում: | Էկզոնուկլեազը նուկլեազային ֆերմենտների տեսակ է, որը կտրում է նուկլեոտիդների միջև կապը նուկլեինաթթվի մոլեկուլի 3' կամ 5' ծայրերում: |
| Վերջնական արտադրանք | |
| Էնդոնուկլեազները առաջացնում են օլիգոնուկլեոտիդային սահմանափակող բեկորներ | Էկզոնուկլեոտիդները արտադրում են նուկլեոզիդներ |
| Ֆունկցիա | |
| Նրանք կոտրում են ֆոսֆոդիստերային կապերը և առաջացնում սահմանափակումային բեկորներ: Բայց նրանք հերթով հեռացնում են նուկլեոտիդները: | Նուկլեոտիդները հերթով հեռացնում են նուկլեինաթթուների ծայրերից։ |
| Օրինակներ | |
| Օրինակներն են՝ Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Օրինակները ներառում են էկզոնուկլեազ I, էկզոնուկլեազ III, RecBCD (էկզոնուկլեազ V), RecJ էկզոնուկլեազա, էկզոնուկլեազ VIII/RecE, էկզոնուկլեազ IX, էկզոնուկլեազա T, էկզոնուկլեազա X և այլն: |
Ամփոփում – Էնդոնուկլեազ ընդդեմ էկզոնուկլեազի
Նուկլեազները պատասխանատու են նուկլեինաթթուների նուկլեոտիդների միջև ֆոսֆոդիստերային քիմիական կապերի խզման համար: Նուկլեազները կարող են գործել նուկլեինաթթուների շղթայի ներսում կամ ծայրերում: Ըստ գործողության վայրի՝ օրգանիզմներում հայտնաբերվում են երկու հիմնական տեսակի նուկլեազներ. Դրանք էնդոնուկլեազն ու էկզոնուկլեազն են։ Էնդոնուկլեազները կտրում են նուկլեոտիդները շղթայի կեսից, իսկ էկզոնուկլեազները՝ նուկլեոտիդները նուկլեինաթթվի շղթայի ծայրերից։ Էնդոնուկլեազները շատ կարևոր են ռեկոմբինանտ ԴՆԹ տեխնոլոգիայում, քանի որ նրանք ճանաչում են բազային հատուկ հաջորդականությունները նուկլեինաթթուների շղթայում և խզում են կապերը նուկլեոտիդների միջև:
