Põhiline erinevus isoshisomeeride ja neoshisomeeride vahel on see, et isoshisomeerid on restriktsiooniensüümid, millel on sama äratundmisjärjestus ja mis lõhustavad DNA samadelt positsioonidelt, samas kui neoshisomeerid on restriktsiooniensüümid, millel on sama äratundmisjärjestus, kuid mis lõhustavad DNA erinevatest positsioonidest..
Restriktsiooniensüümid või restriktsiooniendonukleaasid on ensüümid, mis lõhustavad DNA fragmentideks spetsiifilistes äratundmiskohtades või nende läheduses. Nad lõikavad DNA restriktsioonisaitidelt. Restriktsiooniensüümid liigitatakse tavaliselt viide rühma, lähtudes struktuurist, sellest, kas nad lõikavad oma DNA substraadi äratundmiskohas ning kas äratundmis- ja lõhustamiskohad on üksteisest eraldi. Juba on tuvastatud üle 3600 restriktsiooni endonukleaasi. Kaubanduslikult on saadaval ligikaudu 800 restriktsiooniensüümi. Isoskisomeerid ja neoshisomeerid on kahte tüüpi restriktsiooniensüüme, mis põhinevad äratundmissaidil ja lõhustamisspetsiifilisusel.
Mis on isoshisomeerid?
Isoshisomeerid on restriktsiooniensüümid, millel on sama äratundmisjärjestus ja mis lõikavad DNA samadest positsioonidest. Nendel restriktsiooniensüümidel on sama spetsiifilisus. Esimest korda avastatud restriktsiooniensüümi, mis tunneb ära antud järjestuse, tuntakse prototüübina, samas kui kõiki hiljem tuvastatud restriktsiooniensüüme, mis tunnevad ära sama järjestuse, nimetatakse isoshisomeerideks. Siiski võivad isoskisomeerid erineda koha eelistuste, reaktsioonitingimuste, metüülimise tundlikkuse ja tähe aktiivsuse poolest. Isoskisomeerid eraldatakse erinevatest bakteritüvedest. Seetõttu võivad nad vajada erinevaid reaktsioonitingimusi. Mõnel juhul suudab ainult üks isoshisomeeride paarist ära tunda nii metüülitud kui ka metüleerimata restriktsioonisaitide vorme. Teisest küljest suudab teine restriktsiooniensüüm ära tunda ainult restriktsioonisaidi metüleerimata vormi. See isoshisomeeride eripära aitab tuvastada restriktsioonisaidi metüülimise olekut, eraldades samal ajal selle bakteriaalsest olekust.
Näiteks AgeI ja BshT1 tunnevad ära ja lõikavad 5’-A↓CCGGT sama mustri järgi. HpaII ja MSPI on teised isoshisomeeride paarid. Nad mõlemad tunnevad ära järjestuse 5’-C↓CGG-3’, kui see on metüleerimata. Kuid kui järjestuse teine C on metüülitud, suudab selle järjestuse ära tunda ainult MSPI, samas kui HpaII ei suuda seda ära tunda.
Mis on neoschizomers?
Neoschizomerid on restriktsiooniensüümid, millel on sama äratundmisjärjestus, kuid mis lõhustavad DNA erinevatest positsioonidest. Mõnes spetsiaalses molekulaarbioloogilises rakenduses on see väga kasulik funktsioon. Neoshisomeerid on isoshisomeeride alamhulk. Tuntud näited neoskisomeeride kohta on SmaI (5’-CCC↓GGG-3’) ja XmaI (5’-C↓CCGGG-3’); mõlemad tunnevad ära 5'-CCCGGG-3' järjestuse, kuid lõikavad need erinevas positsioonis. Seega genereerivad need kaks restriktsiooniensüümi erinevat tüüpi otsi. Sel juhul tekitab SmaI tömbid otsad ja XmaI 5-tollised väljaulatuvad otsad.
Joonis 01: Neoschizomers
Teine näide on MaeII ja Tail restriktsiooniensüümide paar. Prototüüp MaeII (A↓CGT) toodab 2-aluselise 5-aluselise pikendusega DNA fragmente ja neoschizomer Tail (ACGT↓) toodab 4-aluselise 3-aluselise pikendusega DNA fragmente.
Millised on isoshisomeeride ja neoshisomeeride sarnasused?
- Isoshisomeerid ja neoshisomeerid on kahte tüüpi restriktsiooniensüüme.
- Neid leidub valdav alt prokarüootides.
- Need on osa bakterites ja arhees leiduvast restriktsiooni-modifikatsiooni (RM) süsteemist.
- Mõlemad on valgumolekulid.
- Mõlemad lõikavad DNA fragmentideks.
Mis vahe on isoshisomeeridel ja neoshisomeeridel?
Isoshisomeerid on restriktsiooniensüümid, millel on sama äratundmisjärjestus ja mis lõikavad DNA samadelt positsioonidelt, samas kui neoskisomeerid on restriktsiooniensüümid, millel on sama äratundmisjärjestus, kuid mis lõikavad DNA erinevatest positsioonidest. Niisiis, see on peamine erinevus isoshisomeeride ja neoshisomeeride vahel. Lisaks on isoshisomeeridel samad spetsiifilised omadused, samas kui neoshisomeeridel on erinevad spetsiifilisus.
Järgmine infograafik loetleb isoshisomeeride ja neoshisomeeride vahelised erinevused tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – isoschizomers vs neoschizomers
Restriktsiooniensüümid on DNA-d lõikavad ensüümid. Neid nimetatakse ka molekulaarkäärideks. Restriktsiooniensüüme on erinevat tüüpi. Tuvastamiskoha ja lõhustamisspetsiifilisuse põhjal on restriktsiooniensüüme kahte tüüpi: isoshisomeerid ja neoshisomeerid. Isoskisomeeridel on sama äratundmisjärjestus ja nad lõhustavad DNA samadel positsioonidel, samas kui neoskisomeeridel on sama äratundmisjärjestus, kuid nad lõikavad DNA erinevatest positsioonidest. Seega on see peamine erinevus isoshisomeeride ja neoshisomeeride vahel.
