นิวคลีเอสมีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีดีเอ็นเอลูกผสม พันธุศาสตร์ และพันธุวิศวกรรม เนื่องจากความสามารถในการตัดส่วนของ DNA นิวคลีเอสจึงมีประโยชน์หลายอย่าง Endonuclease และ exonuclease เป็นนิวคลีเอสสองประเภทดังกล่าว แม้ว่าเอนโดนิวคลีเอสและเอ็กโซนิวคลีเอสจะสับสนว่ามีความหมายเหมือนกัน แต่มีลักษณะที่แตกต่างกันเพื่อพิสูจน์ว่าเอนโดนิวคลีเอสแตกต่างกัน
เอ็นโดนิวคลีเอส vs เอ็กโซนิวคลีเอส
ความแตกต่างระหว่างเอ็นโดนิวคลีเอสและเอ็กโซนิวคลีเอสคือเอ็นโดนิวคลีเอสคือกลุ่มของเอนไซม์ที่ตัดส่วนดีเอ็นเอจากด้านใน ในทางกลับกัน เอ็นไซม์ exonuclease ตัดส่วน DNA จากปลาย นอกจากนี้ เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสยังมีปลายที่เหนียวหรือปลายทู่ ในทางตรงกันข้าม เอ็นไซม์ exonuclease มีปลายที่เหนียว
Endonuclease หมายถึงกลุ่มของเอ็นไซม์ที่พบในสายโซ่พอลินิวคลีโอไทด์ซึ่งแยกพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ เอ็นโดนิวคลีเอสแบบจำกัดเป็นหนึ่งในเอ็นโดนิวคลีเอสที่พบบ่อยที่สุด หน้าที่ของมันคือการตัดส่วน DNA ที่ไซต์การรับรู้ ที่สำคัญกว่านั้น เอ็นไซม์เอ็นไซม์เอ็นไซม์ตัดส่วนดีเอ็นเอจากด้านใน
Exonucleases หมายถึงกลุ่มของเอนไซม์ที่ทำงานโดยการตัดนิวคลีโอไทด์ทีละตัวจาก Exo (ปลาย) ของสายพอลินิวคลีโอไทด์ มีศักยภาพในการตัดทั้ง DNA และ RNA การประยุกต์ใช้ exonuclease ที่สำคัญที่สุดคือการช่วยในการซ่อมแซมดีเอ็นเอ ที่สำคัญกว่านั้น เอ็นไซม์ exonuclease ตัดส่วน DNA จากปลาย
ตารางเปรียบเทียบระหว่าง Endonuclease และ Exonuclease
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | เอ็นโดนิวคลีเอส | เอ็กโซนิวคลีเอส |
| คำนิยาม | Endonuclease หมายถึงกลุ่มของเอนไซม์ที่ตัดส่วน DNA จากด้านใน | Exonuclease หมายถึงกลุ่มของเอนไซม์ที่ตัดส่วน DNA จากปลาย |
| ช่วงเวลาแล็ก | เอ็นโดนิวคลีเอส เช่น เอ็นโดนิวคลีเอสที่มีข้อจำกัด มีช่วงเวลาล่าช้าก่อนที่จะดำเนินงานเฉพาะของพวกมัน | ใน exonucleases ไม่มีช่วงแล็กก่อนเริ่มงานเฉพาะ |
| ผลลัพธ์ใน | การแยกส่วนของ DNA ส่งผลให้เกิดโอลิโกนิวคลีโอไทด์ | การแยกส่วนของ DNA ส่งผลให้เกิดนิวคลีโอไซด์ |
| การทำงาน | เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสมีบทบาทในการป้องกันเนื่องจากป้องกันการเข้ามาของเชื้อโรค | Exonucleases ไม่มีหน้าที่ป้องกันใด ๆ |
| สิ้นสุดฟรี | เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสไม่ต้องการปลาย 3' และ 5' อิสระเพื่อทำหน้าที่ของมัน | Exonucleases ต้องการการสิ้นสุดฟรีสำหรับการเริ่มงานเฉพาะ |
Endonuclease คืออะไร?
Endonuclease หมายถึงกลุ่มของเอ็นไซม์ที่พบในสายโซ่พอลินิวคลีโอไทด์ซึ่งแยกพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสบางชนิด เช่น ดีออกซีไรโบนิวคลีเอส I ตัดกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกโดยไม่คำนึงถึงลำดับใดๆ ในทางกลับกัน เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสส่วนใหญ่จะตัดกันที่ลำดับนิวคลีโอไทด์ที่จำเพาะมาก นอกจากนี้ยังเรียกว่าเอนไซม์จำกัด
กลุ่มเอนโดนิวคลีเอสที่สำคัญที่สุดกลุ่มหนึ่งคือเอนไซม์จำกัด เอนไซม์จำกัดมีสามประเภทตามกลไกการออกฤทธิ์: Type I, Type II และ Type III การประยุกต์ใช้เอนไซม์เหล่านี้ในทางปฏิบัติอย่างหนึ่งคือพันธุวิศวกรรม นอกจากนี้ เอ็นโดนิวคลีเอสการจำกัดยังมีอยู่หลายร้อยตัว และแต่ละเอนโดนิวคลีเอสมีหน้าที่โจมตีไซต์เฉพาะ
เซลล์แบคทีเรียเป็นแหล่งธรรมชาติของเอ็นโดนิวคลีเอสจำกัด นอกจากนี้ ปลายเอ็นโดนิวคลีเอสมีลักษณะทื่อหรือเหนียว ตัวอย่างของเอนโดนิวคลีเอสที่มีชื่อเสียงคือ Cas9 ตัวอย่างอื่นๆ ของเอนโดนิวคลีเอส ได้แก่ BamHI, Deoxyribonuclease I และ EcoRI
Endonucleases มีความสำคัญด้วยเหตุผลหลายประการ อย่างไรก็ตาม เหตุผลสำคัญประการหนึ่งก็คือความสามารถในการซ่อมแซมเซลล์ DNA ที่เสียหายได้อย่างแม่นยำ ในทางกลับกันก็ช่วยหลีกเลี่ยงความเสียหายเพิ่มเติมต่อเอ็นไซม์อื่นๆ นอกจากนี้ เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสบางชนิดยังทำหน้าที่ป้องกัน ดังนั้นจึงป้องกันการเข้ามาของเชื้อโรคบางชนิด
Exonuclease คืออะไร?
Exonucleases หมายถึงกลุ่มของเอนไซม์ที่ทำงานโดยการตัดนิวคลีโอไทด์ทีละตัวจาก Exo (ปลาย) ของสายพอลินิวคลีโอไทด์ เอนไซม์เหล่านี้ตัดนิวคลีโอไทด์จาก 3 'หรือ 5' ในเวลาที่กำหนด นอกจากนี้ exonuclease ยังทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ไฮโดรไลซ์ ประกอบด้วยชุดเอนไซม์ที่มีลักษณะทางชีวเคมีและเชิงโครงสร้างชุดใหญ่ซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่หลากหลาย
ความรู้อย่างกว้างขวางเกี่ยวกับเอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสเป็นผลมาจากลักษณะเฉพาะที่มีโครงสร้างจากแบคทีเรีย E. coli ในเซลล์ E. coli เซลล์เดียว มีกิจกรรมที่แตกต่างกันมากกว่า 20 อย่างของ exonuclease Exonuclease พบได้ในคน แบคทีเรีย สัตว์ และแมลง ที่น่าสนใจคือพิษของกิ้งก่าและงูประกอบด้วยเอนไซม์เอ็กโซนิวคลีเอส
เอนไซม์ Exonuclease มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญและบำรุงรักษาเซลล์ นอกจากนี้ยังเป็นส่วนสำคัญของความเสถียรของจีโนมเมื่อตัด DNA จากปลายอิสระ Exonucleases อาจมีส่วนในการซ่อมแซมเซลล์ DNA ที่เสียหาย อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่มีหน้าที่ป้องกัน ผลที่ได้คือเอ็กโซนิวคลีเอสอาจไม่มีประสิทธิภาพในการป้องกันเชื้อโรค
เอ็กโซนิวคลีเอสมักจะไม่คำนึงถึงลำดับโดยเฉพาะ ดังนั้นจึงเป็นเอนไซม์ที่ไม่จำเพาะเจาะจง ตัวอย่างของเอนไซม์ exonuclease ได้แก่ พิษของกิ้งก่าและเอ็กโซนิวคลีเอส I ในกรณีของเอ็นไซม์เอ็กโซนิวคลีเอส ระยะเวลาแล็กจะหายไปก่อนทำกิจกรรม สรุปได้ว่า exonucleases เป็นกลุ่มของเอนไซม์ที่ทำหน้าที่หลายด้าน
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Endonuclease และ Exonuclease
บทสรุป
ดังนั้นคำนิยาม ระยะเวลาหน่วง ความแตกแยก ปลาย และความจำเพาะของเอนโดนิวคลีเอสและเอ็กโซนิวคลีเอสจึงพิสูจน์ได้ว่าพวกมันต่างกัน เอ็นไซม์เอนโดนิวคลีเอสเป็นแบบจำเพาะต่อลำดับ เป็นผลให้พวกเขาเริ่มทำงานก็ต่อเมื่อพบไซต์การจดจำที่แน่นอนเท่านั้น ในทางกลับกัน Exonucleases ทำงานแบบสุ่ม ดังนั้นพวกเขาจึงไม่มีความเฉพาะเจาะจงสำหรับลำดับ
หน้าที่หลักของเอนโดนิวคลีเอสคือการห้ามมิให้เชื้อโรคบางชนิดเข้ามา อย่างไรก็ตาม เอนไซม์ exonuclease ไม่มีบทบาทในการป้องกัน อย่างไรก็ตาม พวกมันมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญและบำรุงรักษาเซลล์ โดยสรุป ทั้งเอนโดนิวคลีเอสและเอ็กโซนิวคลีเอสมีความเฉพาะเจาะจงในหน้าที่ ลักษณะเฉพาะ และสมบัติของพวกมัน
