Põhiline erinevus restriktsiooniendonukleaasi ja eksonukleaasi vahel seisneb selles, et restriktsiooniendonukleaas on nukleaasi ensüüm, mis tunneb ära spetsiifilise DNA järjestuse ja lõikab DNA selles järjestuses või selle kõrval, samas kui eksonukleaas on nukleaasi ensüüm, mis lõhustab nukleotiidid polünukleotiid kas 5' otsast või 3' otsast ükshaaval.
Nukleaasid on ensüümid, mis lõhustavad nukleiinhapete nukleotiidide vahelisi fosfodiestersidemeid. Elusorganismides on need olulised vahendid DNA parandamiseks rakus. Nende ensüümide defektid võivad põhjustada geneetilist ebastabiilsust ja immuunpuudulikkust. Restriktsiooninukleaasid on spetsiifilised nukleaasid, mille funktsioneerimine sõltub konkreetsest nukleotiidjärjestusest. Näiteks on restriktsiooni endonukleaas. Nukleaaside jaoks on olemas põhiline klassifikatsioon, mis põhineb aktiivsuse asukohal, näiteks endonukleaas ja eksonukleaas. Endonukleaas lagundab sihtmärk-DNA molekuli keskel olevaid piirkondi. Eksonukleaas lagundab nukleiinhappeid otstest. Seega on restriktsiooniendonukleaas ja eksonukleaas kahte tüüpi nukleaasiensüüme.
Mis on restriktsiooni endonukleaas?
Restriktsiooniendonukleaas on nukleaasi ensüüm, mis tunneb ära spetsiifilise DNA järjestuse ja lõikab DNA selle järjestuse sees või selle kõrval. Spetsiifilist DNA järjestust tuntakse restriktsioonisaidina. Seda nimetatakse ka restriktsiooniensüümiks või restriktsiooniks. Restriktsiooni endonukleaas on väga spetsiifiline ensüüm. See on üks ensüümide laiemast endonukleaasirühmast. Restriktsiooniendonukleaasid liigitatakse tavaliselt viide tüüpi, mis erinevad oma struktuuri ja võime poolest DNA substraati äratundmiskohas lõigata. Viis tüüpi on I tüüp, II tüüp, III tüüp, IV tüüp ja V tüüp.
Joonis 01: Restriktsiooni endonukleaas
Restriktsiooni endonukleaase leidub tavaliselt bakterites ja arhees. Nad pakuvad bakteritele kaitsemehhanismi viiruste vastu. On teada rohkem kui 3600 restriktsiooniendonukleaasi. Need esindavad üle 250 erineva eripära. Rohkem kui 3000 neist on üksikasjalikult uuritud. Lisaks on rohkem kui 800 neist kaubanduslikult saadaval.
Mis on eksonukleaas?
Eksonukleaas on nukleaasi ensüüm, mis lõikab nukleotiidid polünukleotiidis kas 5'- või 3'-otsast ükshaaval. See toimub hüdrolüüsireaktsiooni kaudu, mis lõhub lõpus nukleotiidide vahelisi fosfodiestersidemeid. Eukarüootidel ja prokarüootidel on kolme tüüpi eksonukleaase. Need eksonukleaasid osalevad mRNA normaalses ringluses. Need on 5' kuni 3' eksonukleaas (Xrn1), 3' kuni 5' eksonukleaas ja polü-A-spetsiifiline 3' kuni 5' eksonukleaas. 5’ kuni 3’ eksonukleaas on sõltuv kattekihti eraldav valk. 3’ kuni 5’ eksonukleaas on sõltumatu valk. Polü-A spetsiifilist 3’ kuni 5’ eksonukleaasi tuntakse ka polü-A spetsiifilise ribonukleaasina, mis osaleb polü-A saba eksonukleolüütilises lagunemises.
Joonis 02: eksonukleaas
Nii arhees kui ka eukarüootides teostab RNA degradatsiooni mitmest valgust koosnev eksosoomikompleks, mis koosneb 3’ kuni 5’ pikkustest eksoribonukleaasidest.
Millised on restriktsiooniendonukleaasi ja eksonukleaasi sarnasused?
- Restriktsiooniendonukleaas ja eksonukleaas on kahte tüüpi nukleaasiensüüme.
- Mõlemad ensüümid lõikavad DNA molekule.
- Neid ensüüme leidub prokarüootides.
- Need on valgud.
Mis vahe on restriktsiooniendonukleaasil ja eksonukleaasil?
Restriktsiooniendonukleaas on nukleaasensüüm, mis tunneb ära spetsiifilise DNA järjestuse ja lõikab DNA selles järjestuses või sellega külgneva, samas kui eksonukleaas on nukleaasensüüm, mis lõikab polünukleotiidi nukleotiidid kas 5'- või 3'-otsast. ühekaupa. Niisiis, see on peamine erinevus restriktsiooniendonukleaasi ja eksonukleaasi vahel. Lisaks leidub restriktsiooniendonukleaasi ainult prokarüootides, samas kui eksonukleaasi leidub nii prokarüootides kui ka eukarüootides.
Järgmine infograafik loetleb erinevused restriktsiooniendonukleaasi ja eksonukleaasi vahel kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – restriktsiooni endonukleaas vs eksonukleaas
Nukleaasid on ensüümid, mis lõhuvad fosfodiestersidemeid nukleiinhapete nukleotiidide vahel. Restriktsiooni endonukleaas ja eksonukleaas on kahte tüüpi nukleaasiensüüme. Restriktsiooni endonukleaas on nukleaasi ensüüm, mis tunneb ära spetsiifilise DNA järjestuse ja lõikab DNA selles järjestuses või selle kõrval. Eksonukleaas on nukleaasi ensüüm, mis lõikab polünukleotiidis olevad nukleotiidid ükshaaval kas nende 5'- või 3'-otsast. Seega võtab see kokku erinevuse restriktsiooniendonukleaasi ja eksonukleaasi vahel.
