Sebelum melihat perbedaan antara endonuklease dan exonuclease, penting untuk mengetahui apa sebenarnya nuclease. Nuklease adalah enzim yang mampu membelah ikatan fosfodiester antara nukleotida dalam asam nukleat. Endonuklease dan exonuklease adalah dua klasifikasi nukleasi. Perbedaan utama antara endonuclease dan exonuclease adalah itu endonukleas mengikat ikatan antara nukleotida dalam molekul asam nukleat sedangkan eksonukleas mengikat ikatan antara nukleotida pada ujung 3 'atau 5' dari molekul asam nukleat.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Nuclease
3. Apa itu Endonuclease
4. Apa itu Exonuclease
5. Perbandingan Berdampingan - Endonuclease vs Exonuclease
6. Ringkasan
Nuklease adalah enzim yang memiliki kemampuan untuk mengikat ikatan fosfodiester antara nukleotida dalam asam nukleat. Itu milik kelompok enzim hidrolase karena menghidrolisis ikatan kimia antara nukleotida. Enzim ini sangat penting untuk mekanisme perbaikan DNA alami yang terjadi dalam sel dan dalam proses bioteknologi seperti kloning gen, teknologi DNA rekombinan, RFLP, AFLP, sekuensing gen, terapi gen, pemetaan genom dll.
Ada dua jenis utama nuklease: ribonuklease dan deoksiribonuklease, yang masing-masing bertindak dan memutuskan ikatan kimia antara monomer RNA dan DNA. Menurut situs aksi nuklease, mereka dikategorikan lebih lanjut menjadi dua kelompok yaitu endonuklease dan exonuklease. Endonucleases mengenali daerah urutan spesifik asam nukleat dan membelah ikatan fosfodiester antara nukleotida yang terletak di tengah asam nukleat. Exonucleases membelah ikatan fosfodiester antara nukleotida yang terletak di ujung asam nukleat.
Gambar 1: Aktivitas Nuclease
Endonuklease adalah jenis nuklease yang memecah asam nukleat dari tengah. Ini mengenali urutan nukleotida spesifik asam nukleat dan memutus ikatan kimia antara nukleotida. Mereka juga dikenal sebagai restriksi endonuklease karena mereka mencari situs pembatasan tertentu dan membelah ikatan dan menghasilkan fragmen pembatasan. Lebih dari 100 endonucleases restriksi diidentifikasi pada bakteri dan archaea dan diperoleh untuk tujuan komersial.
Restriksi endonuklease banyak digunakan dalam bioteknologi. Mereka memainkan peran penting dalam kloning molekuler. Kebanyakan dari mereka adalah enzim dimerik yang terdiri dari dua subunit protein. Dua subunit protein membungkus DNA untai ganda dan secara terpisah membelah kedua untai dari kedua sisi. Ada ratusan jenis restriksi endonuklease dengan situs pengenalan unik pada bakteri. Karena kekhususan tinggi dalam pembatasan, mereka membelah hanya pada urutan tertentu. Oleh karena itu, mereka dianggap sebagai alat molekuler yang sangat berguna dalam teknologi DNA rekombinan. Tanpa restriksi endonuklease, produksi molekul DNA rekombinan tidak mungkin dilakukan. Penciptaan molekul DNA rekombinan adalah langkah dasar dari sebagian besar teknologi biologi molekuler.
Untuk memahami pengenalan urutan yang unik dengan restriksi endonucleases, contoh berikut akan membantu pembaca.
Bam HI adalah endonuklease restriksi yang mencari situs restriksi berikut dalam molekul DNA (situs ditampilkan dalam huruf merah).Setelah Bam HI membelah asam nukleat dari situs restriksi, ia menghasilkan dua fragmen berikut.EcoRI adalah endonuklease restriksi lain yang sangat berguna dalam tindakan teknologi DNA rekombinan pada situs pengenal restriksi spesifiknya dan memotong DNA seperti ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2: EcoRI
Exonuclease adalah enzim nuklease yang memotong ikatan kimia antara nukleotida pada ujung rantai asam nukleat 3 'atau 5'. Ini memecah nukleotida tunggal di ujung rantai dan menghasilkan nukleosida dengan mentransfer gugus fosfat ke air. Exonucleases ditemukan di archaea, bakteri, dan eukaryotes. Dalam E coli, ada 17 eksonukleas berbeda yang hadir termasuk DNA polimeras 1, 2 dan 3. Beberapa DNA polimerase menunjukkan aktivitas pengoreksian exonuclease 3 'sampai 5'.
Exonucleases penting dalam perbaikan DNA, rekombinasi genetik, pencegahan terjadinya mutasi, stabilisasi genom dll.
Gambar 3: Tindakan Exonuclease dari RecBCD dari E Coli
Endonuclease vs Exonuclease | |
Endonuklease adalah jenis enzim nuklease yang memotong ikatan antara nukleotida dalam molekul asam nukleat. | Exonuclease adalah jenis enzim nuclease yang memotong ikatan antara nukleotida pada ujung 3 'atau 5' dari molekul asam nukleat. |
Produk Akhir | |
Endonucleases menghasilkan fragmen restriksi oligonukleotida | Eksonukleotida menghasilkan nukleosida |
Fungsi | |
Mereka merusak ikatan fosfodiester dan menghasilkan fragmen restriksi. Tetapi mereka dot menghapus nukleotida satu per satu. | Mereka menghilangkan nukleotida satu per satu dari ujung asam nukleat. |
Contohnya | |
Contohnya termasuk Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Contohnya termasuk Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ exonuclease, Exonuclease VIII / RecE, Exonuclease IX, Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X dll. |
Nucleases bertanggung jawab untuk memutuskan ikatan kimia fosfodiester antara nukleotida dari asam nukleat. Nuklease dapat bekerja di dalam atau di ujung rantai asam nukleat. Menurut situs aksi, dua jenis utama nuklease ditemukan dalam organisme. Mereka adalah endonuclease dan exonuclease. Endonucleases membelah nukleotida dari tengah rantai sedangkan exonucleases membelah nukleotida dari ujung rantai asam nukleat. Endonucleases sangat penting dalam teknologi DNA rekombinan karena mereka mengenali urutan basa spesifik dalam rantai asam nukleat dan memutus ikatan antara nukleotida.
Referensi:
1. "Enzim restriksi." Enzim restriksi | Buka artikel Access | Buka jurnal Akses | Prosiding Konferensi | Editor | Penulis | Peninjau | acara ilmiah. N.p., n.d. Web. 11 Maret 2017
2.Pingoud, Alfred, dan Albert Jeltsch. "Struktur dan fungsi restriksi endonuklease tipe II." Penelitian Asam Nukleat. Oxford University Press, 15 September 2001. Web. 11 Maret 2017
3.Lovett, Susan T. "DNA exonucleases dari Escherichia coli." EcoSal Plus. Perpustakaan Kedokteran Nasional A.S., Desember 2011. Web. 11 Maret 2017
Gambar milik:
1. "Pembatasan enzim Eco RI" Oleh Tinastella - Pekerjaan sendiri (Public Domain) melalui Commons Wikimedia
2. "HR RecBCD RecA" Oleh Emw2012 - Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia