Rozdiel medzi benzonázou a DNázou

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 13:49

Kľúčový rozdiel – Benzonáza vs DNáza

Degradácia nukleových kyselín je dôležitá pre mnohé techniky molekulárnej biológie. Je široko používaný v technológii rekombinantnej DNA na odstránenie nežiaducich fragmentov DNA a RNA. Enzýmy degradujúce nukleové kyseliny sa označujú ako nukleázy a môžu byť rôznych typov na základe požadovanej funkcie. Nukleázy, ktoré degradujú DNA, sú známe ako DNázy, zatiaľ čo tie, ktoré degradujú RNA, sú známe RNázy. Tieto enzýmy sa väčšinou používajú v experimentoch in vitro, kde sa vykonávajú molekulárne testy in vitro na izoláciu čistej DNA, RNA alebo proteínov. Benzonázy sú typom nukleáz, ktoré degradujú DNA aj RNA, zatiaľ čo DNázy degradujú iba DNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi benzonázou a DNázou.

Čo je benzonáza?

Benzonase is je geneticky upravená endonukleáza zo Serratia marcescens. Tento enzým sa vyrába v hostiteľoch E. coli v priemyselnom meradle. Benzonáza je schopná štiepiť dvojvláknovú DNA, lineárnu DNA, kruhovú DNA a jednovláknovú RNA. Benzonáza je teda komerčne dôležitá. Benzonázový enzým je proteínový dimér, ktorý má 245 identických aminokyselín, ~30 kDa podjednotiek s dvoma esenciálnymi disulfidovými väzbami. Benzonáza štiepi nukleové kyseliny na svojom 5' konci a výsledkom sú fragmenty s voľnými 5' koncami. Benzonáza môže štiepiť nukleové kyseliny v akejkoľvek sekvencii, ale uprednostňuje oblasti bohaté na GC.

Benzonáza sa skladuje pri teplote -20 ^{0C. Zistilo sa, že optimálne pH pre aktivitu enzýmu je 8,0 – 9,2. Aplikácie benzonázy zahŕňajú prípravu vzoriek pre proteínovú 2D gélovú elektroforézu, kde benzonáza odstraňuje naviazané nukleové kyseliny a odstraňovanie kontaminantov nukleových kyselín z prípravkov rekombinantných proteínov. Používa sa tiež na zníženie viskozity proteínových extraktov a zabránenie zhlukovaniu buniek v bunkovej zmesi.}

Čo je DNáza?

DNáza je nukleáza, hydrolytický enzým, ktorý je schopný štiepiť iba dvojvláknovú DNA. Existujú dva hlavné typy DNáz: DNáza I a DNáza II. DNáza I sa podieľa na štiepení dvojvláknovej DNA za vzniku polynukleotidov s 5' voľnými koncami. DNáza II sa podieľa na štiepení dvojvláknovej DNA za vzniku polynukleotidových vlákien s 3' voľnými koncami alebo prevismi.

DNáza I

DNáza I funguje pri optimálnom pH medzi 7,0 – 8,0. Aktivita enzýmu závisí od mnohých iónových kofaktorov, medzi ktoré patria Ca²⁺, Mg²⁺ alebo Mn^{2+Aktivita Mg}2+ ^{a Mn}2+ ^{rozhoduje o funkcii DNázy I. V prítomnosti Mg} 2+^{, DNáza I štiepi každý reťazec dsDNA nezávisle. Toto prebieha náhodným spôsobom. Naopak, v prítomnosti Mn}2+, ^{enzým štiepi oba reťazce DNA na približne rovnakom mieste. Toto štiepenie povedie k produkcii dvoch typov fragmentov DNA; jeden typ s tupými koncami a druhý typ s jedným alebo dvoma nukleotidovými prevismi.}

Obrázok 02: DNáza

DNáza II

DNáza II funguje pri optimálnom pH 4,5-5,0 a na jej činnosť sú potrebné ióny dvojmocných kovov, podobne ako DNáza I. Je známe, že mechanizmus DNázy II pozostáva z troch hlavných krokov.

1. V kostre DNA sú indukované viaceré jednovláknové zlomy.
2. Vyrábajú sa nukleotidy a oligonukleotidy rozpustné v kyseline.
3. Nelineárny hyperchromický posun nastáva v poslednej fáze.

Hlavné inhibítory enzýmu DNázy zahŕňajú chelátory kovov, prechodné kovy a chemikálie ako dodecylsulfát sodný a β – merkaptoetanol.

Hlavné aplikácie DNázy zahŕňajú prípravu RNA extraktov a proteínových extraktov bez DNA a odstránenie templátovej DNA počas in vitro transkripčných experimentov.

Aké sú podobnosti medzi benzonázou a DNázou?

• Obaja sú hydrolytické enzýmy.
• Obe sú nukleázy.
• Obaja sa podieľajú štiepením fosfodiesterových väzieb nukleových kyselín.
• Obidve vyžadujú optimálne pH a skladovacie teploty na udržanie aktivity enzýmu.
• Inhibítory enzýmov zahŕňajú chelatačné činidlá, prechodné kovy a detergentné chemikálie.
• Aplikácie sú zamerané hlavne na získanie vysoko čistých extraktov DNA, RNA a proteínov.
• Oba enzýmy môžu byť vyrobené prostredníctvom genetického inžinierstva.

Aký je rozdiel medzi benzonázou a DNázou?

Benzonáza vs DNáza
Benzonáza je enzým, ktorý je schopný štiepiť dvojvláknovú DNA, lineárnu DNA, kruhovú DNA a RNA.	DNáza je enzým, ktorý je schopný štiepiť dvojvláknovú DNA.
Substrát pre enzým
DNA aj RNA sú substrátmi pre benzonázu.	DNA je substrát pre DNázu.
Structure
Optimálny rozsah pH benzonázy je 7,0 – 8,0	Optimálny rozsah pH DNázy I je 7,0 – 8,0 a DNázy II 4,5 – 5,0.

Zhrnutie – Benzonáza vs DNáza

Nukleázové enzýmy sa široko používajú v rôznych experimentálnych postupoch s ohľadom na molekulárnu biológiu a genetické inžinierstvo. Benzonáza a DNáza sú dva typy nukleáz. Benzonáza sa podieľa na degradácii DNA aj RNA, zatiaľ čo DNáza sa podieľa na štiepení dvojvláknovej DNA. Toto je základný rozdiel medzi benzonázou a DNázou. V súčasnosti sa oba tieto typy nukleáz vyrábajú technológiou rekombinantnej DNA, ktorá poskytuje enzýmy vyššej kvality, ktoré sú optimalizované pre maximálnu produkciu.

Stiahnuť PDF verziu Benzonase vs DNase

Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi benzonázou a DNázou