Kľúčový rozdiel medzi reštrikčnou endonukleázou a exonukleázou je v tom, že reštrikčná endonukleáza je nukleázový enzým, ktorý rozpoznáva špecifickú sekvenciu DNA a štiepi DNA v rámci tejto sekvencie alebo vedľa nej, zatiaľ čo exonukleáza je nukleázový enzým, ktorý štiepi nukleotidy v polynukleotid od 5' konca alebo od 3' konca jeden po druhom.
Nukleázy sú enzýmy, ktoré štiepia fosfodiesterové väzby medzi nukleotidmi nukleových kyselín. V živých organizmoch sú základnými nástrojmi pre mnohé aspekty opravy DNA v bunke. Defekty týchto enzýmov môžu spôsobiť genetickú nestabilitu a imunodeficienciu. Reštrikčné nukleázy sú špecifické nukleázy, ktorých fungovanie závisí od špecifickej nukleotidovej sekvencie. Príkladom je reštrikčná endonukleáza. Existuje základná klasifikácia nukleáz na základe miesta aktivity, ako je endonukleáza a exonukleáza. Endonukleáza štiepi oblasti v strede cieľovej molekuly DNA. Exonukleáza štiepi nukleové kyseliny z koncov. Reštrikčná endonukleáza a exonukleáza sú teda dva typy nukleázových enzýmov.
Čo je reštrikčná endonukleáza?
Reštrikčná endonukleáza je nukleázový enzým, ktorý rozpoznáva špecifickú sekvenciu DNA a štiepi DNA v rámci tejto sekvencie alebo vedľa nej. Špecifická sekvencia DNA je známa ako reštrikčné miesto. Nazýva sa tiež reštrikčný enzým alebo restriktáza. Reštrikčná endonukleáza je veľmi špecifický enzým. Je to jedna trieda širšej endonukleázovej skupiny enzýmov. Reštrikčné endonukleázy sa bežne klasifikujú do piatich typov, ktoré sa líšia svojou štruktúrou a schopnosťou štiepiť substrát DNA v rozpoznávacom mieste. Päť typov je typ I, typ II, typ III, typ IV a typ V.
Obrázok 01: Reštrikčná endonukleáza
Reštrikčné endonukleázy sa zvyčajne nachádzajú v baktériách a archeách. Poskytujú obranný mechanizmus pre baktérie proti vírusom. Existuje viac ako 3600 známych reštrikčných endonukleáz. Predstavujú viac ako 250 rôznych špecifík. Viac ako 3000 z nich bolo podrobne študovaných. Viac ako 800 z nich je navyše komerčne dostupných.
Čo je exonukleáza?
Exonukleáza je nukleázový enzým, ktorý po jednom štiepi nukleotidy v polynukleotide buď od 5' konca alebo od 3' konca. K tomu dochádza prostredníctvom hydrolyzačnej reakcie, ktorá na konci rozbíja fosfodiesterové väzby medzi nukleotidmi. Eukaryoty a prokaryoty majú tri typy exonukleáz. Tieto exonukleázy sa podieľajú na normálnom obrate mRNA. Sú to 5' až 3' exonukleáza (Xrn1), 3' až 5' exonukleáza a poly-A špecifická 3' až 5' exonukleáza. 5' až 3' exonukleáza je závislým decapkajúcim proteínom. 3' až 5' exonukleáza je nezávislý proteín. Poly A špecifická 3' až 5' exonukleáza je tiež známa ako poly-A špecifická ribonukleáza zapojená do exonukleolytickej degradácie poly-A chvosta.
Obrázok 02: Exonukleáza
V archaeách aj eukaryotoch degradáciu RNA vykonáva multiproteínový exozómový komplex, ktorý pozostáva z 3' až 5' exoribonukleáz.
Aké sú podobnosti medzi reštrikčnou endonukleázou a exonukleázou?
- Reštrikčná endonukleáza a exonukleáza sú dva typy nukleázových enzýmov.
- Oba enzýmy štiepia molekuly DNA.
- Tieto enzýmy sa nachádzajú v prokaryotoch.
- Sú to bielkoviny.
Aký je rozdiel medzi reštrikčnou endonukleázou a exonukleázou?
Reštrikčná endonukleáza je enzým nukleázy, ktorý rozpoznáva špecifickú sekvenciu DNA a štiepi DNA v rámci tejto sekvencie alebo vedľa nej, zatiaľ čo exonukleáza je enzým nukleáza, ktorý štiepi nukleotidy v polynukleotide buď z 5' konca alebo z 3' konca jeden po druhom. Toto je kľúčový rozdiel medzi reštrikčnou endonukleázou a exonukleázou. Navyše, reštrikčná endonukleáza sa nachádza iba v prokaryotoch, zatiaľ čo exonukleáza sa nachádza v prokaryotoch aj eukaryotoch.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi reštrikčnou endonukleázou a exonukleázou v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Reštrikčná endonukleáza vs exonukleáza
Nukleázy sú enzýmy, ktoré rušia fosfodiesterové väzby medzi nukleotidmi nukleových kyselín. Reštrikčná endonukleáza a exonukleáza sú dva typy nukleázových enzýmov. Reštrikčná endonukleáza je nukleázový enzým, ktorý rozpoznáva špecifickú sekvenciu DNA a štiepi DNA v rámci tejto sekvencie alebo vedľa nej. Exonukleáza je nukleázový enzým, ktorý štiepi nukleotidy v polynukleotide buď z ich 5' konca, alebo z 3' konca jeden po druhom. Toto sumarizuje rozdiel medzi reštrikčnou endonukleázou a exonukleázou.
