Kľúčový rozdiel medzi izoschizomérmi a neoschizomérmi je v tom, že izoschizoméry sú reštrikčné enzýmy, ktoré majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu a štiepia DNA v rovnakých pozíciách, zatiaľ čo neoschizoméry sú reštrikčné enzýmy, ktoré majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu, ale štiepia DNA v rôznych polohách.
Reštrikčné enzýmy alebo reštrikčné endonukleázy sú enzýmy, ktoré štiepia DNA na fragmenty na špecifických rozpoznávacích miestach alebo v ich blízkosti. Režú DNA na reštrikčných miestach. Reštrikčné enzýmy sa zvyčajne klasifikujú do piatich skupín na základe štruktúry, podľa toho, či štiepia svoj substrát DNA v mieste ich rozpoznávania a či sú miesta rozpoznávania a štiepenia navzájom oddelené. Už bolo identifikovaných viac ako 3600 reštrikčných endonukleáz. Komerčne je dostupných približne 800 reštrikčných enzýmov. Izoschizoméry a neoschizoméry sú dva typy reštrikčných enzýmov na základe rozpoznávacieho miesta a špecifickosti štiepenia.
Čo sú izoschizoméry?
Izoschizoméry sú reštrikčné enzýmy, ktoré majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu a štiepia DNA na rovnakých pozíciách. Tieto reštrikčné enzýmy majú rovnakú špecifickosť. Prvý objavený reštrikčný enzým, ktorý rozpoznáva danú sekvenciu, je známy ako prototyp, zatiaľ čo všetky následne identifikované reštrikčné enzýmy, ktoré rozpoznávajú rovnakú sekvenciu, sa nazývajú izoschizoméry. Izoschizoméry sa však môžu líšiť v preferenciách miesta, reakčných podmienkach, citlivosti na metyláciu a aktivite hviezd. Izoschizoméry sa izolujú z rôznych kmeňov baktérií. Preto môžu vyžadovať rôzne reakčné podmienky. V niektorých prípadoch iba jeden z páru izoschizomérov dokáže rozpoznať metylované aj nemetylované formy reštrikčných miest. Na druhej strane, druhý reštrikčný enzým môže rozpoznať iba nemetylovanú formu reštrikčného miesta. Táto zvláštna vlastnosť izoschizomérov pomáha identifikovať metylačný stav reštrikčného miesta a zároveň ho izolovať od bakteriálneho stavu.
Napríklad AgeI a BshT1 rozpoznávajú a štiepia 5’-A↓CCGGT rovnakým vzorom. HpaII a MSPI sú ďalšie páry izoschizomérov. Obidve rozpoznávajú sekvenciu 5'-C↓CGG-3', keď nie je metylovaná. Ale keď je druhé C sekvencie metylované, iba MSPI dokáže rozpoznať túto sekvenciu, zatiaľ čo HpaII ju nedokáže rozpoznať.
Čo sú neoschizoméry?
Neoschizoméry sú reštrikčné enzýmy, ktoré majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu, ale štiepia DNA v rôznych polohách. V niektorých špeciálnych molekulárnych biologických aplikáciách je to veľmi užitočná funkcia. Neoschizoméry sú podskupinou izoschizomérov. Dobre známe príklady neoschizomérov sú Smal (5'-CCC↓GGG-3') a Xmal (5'-C↓CCGGG-3'); obe rozpoznávajú 5'-CCCGGG-3' sekvenciu, ale štiepia ich v inej polohe. Tieto dva reštrikčné enzýmy teda generujú rôzne typy koncov. V tomto prípade SmaI vytvára tupé konce a XmaI vytvára 5' vyčnievajúce konce.
Obrázok 01: Neoschizomery
Ďalším príkladom je pár reštrikčných enzýmov MaeII a Tail. Prototyp MaeII (A↓CGT) produkuje fragmenty DNA s 2-bázovým 5'predĺžením a neoschizomerový chvost (ACGT↓) produkuje DNA fragmenty s 4-bázovým 3'predĺžením.
Aké sú podobnosti medzi izoschizomérmi a neoschizomérmi?
- Izoschizoméry a neoschizoméry sú dva typy reštrikčných enzýmov.
- Nachádzajú sa prevažne v prokaryotoch.
- Sú súčasťou systému reštrikčnej modifikácie (RM), ktorý sa nachádza v baktériách a archeách.
- Obidve sú proteínové molekuly.
- Obaja štiepia DNA na fragmenty.
Aký je rozdiel medzi izoschizomérmi a neoschizomérmi?
Izoschizoméry sú reštrikčné enzýmy, ktoré majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu a štiepia DNA v rovnakých polohách, zatiaľ čo neoschizoméry sú reštrikčné enzýmy, ktoré majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu, ale štiepia DNA v rôznych polohách. Toto je kľúčový rozdiel medzi izoschizomérmi a neoschizomérmi. Okrem toho majú izoschizoméry rovnaké špecifickosti, zatiaľ čo neoschizoméry majú odlišné špecifickosti.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi izoschizomérmi a neoschizomérmi v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – izoschizoméry vs neoschizoméry
Reštrikčné enzýmy sú enzýmy prerezávajúce DNA. Nazývajú sa aj molekulárne nožnice. Existujú rôzne typy reštrikčných enzýmov. Na základe rozpoznávacieho miesta a špecifickosti štiepenia sú reštrikčné enzýmy dva typy ako izoschizoméry a neoschizoméry. Izoschizoméry majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu a štiepia DNA v rovnakých polohách, zatiaľ čo neoschizoméry majú rovnakú rozpoznávaciu sekvenciu, ale štiepia DNA v rôznych polohách. Toto je kľúčový rozdiel medzi izoschizomérmi a neoschizomérmi.
