Əsas Fərq – Endonukleaz və Eksonükleaz
Endonükleaz və ekzonükleaza arasındakı fərqə baxmazdan əvvəl, nükleazanın tam olaraq nə olduğunu bilmək vacibdir. Nukleaza nuklein turşularında nukleotidlər arasında fosfodiester bağlarını parçalaya bilən bir fermentdir. Endonukleaz və ekzonükleaz nükleazların iki təsnifatıdır. Endonükleaza və ekzonükleaza arasındakı əsas fərq ondadır ki, endonükleazlar nuklein turşusu molekulunda nukleotidlər arasındakı bağları qırır, ekzonükleazlar isə nuklein turşusu molekulunun 3' və ya 5' uclarında nukleotidlər arasındakı bağı qırır.
Nükleaz nədir?
Nükleaz nuklein turşularında nukleotidlər arasında fosfodiester bağlarını qırmaq qabiliyyətinə malik fermentdir. Nukleotidlər arasındakı kimyəvi bağları hidroliz etdiyi üçün hidrolaza ferment qrupuna aiddir. Bu ferment hüceyrələrdə və gen klonlaşdırılması, rekombinant DNT texnologiyası, RFLP, AFLP, gen ardıcıllığı, gen terapiyası, genom xəritələşdirilməsi və s. kimi biotexnoloji proseslərdə baş verən təbii DNT təmir mexanizmləri üçün vacibdir.
Nükleazların iki əsas növü var: müvafiq olaraq RNT və DNT monomerləri arasında kimyəvi bağları pozan və fəaliyyət göstərən ribonukleaza və deoksiribonukleaza. Nükleazların fəaliyyət yerinə görə, onlar daha sonra iki qrupa, yəni endonükleaza və ekzonükleaza bölünür. Endonukleazlar nuklein turşularının xüsusi ardıcıllıq bölgələrini tanıyır və nuklein turşularının ortasında yerləşən nukleotidlər arasında fosfodiester bağlarını parçalayır. Eksonükleazlar nuklein turşularının uclarında yerləşən nukleotidlər arasında fosfodiester bağlarını parçalayır.
Şəkil 1: Nüvəaz Fəaliyyəti
Endonukleaz nədir?
Endonukleaza nuklein turşularını ortadan ayıran bir növ nukleazdır. O, nuklein turşusunun xüsusi nukleotid ardıcıllığını tanıyır və nukleotidlər arasındakı kimyəvi bağları pozur. Onlar həmçinin məhdudlaşdırıcı endonükleazlar kimi tanınırlar, çünki onlar xüsusi məhdudlaşdırma yerlərini axtarır və bağı parçalayır və məhdudlaşdırıcı fraqmentlər yaradırlar. 100-dən çox məhdudlaşdırıcı endonükleaz bakteriya və arxeyalarda müəyyən edilir və kommersiya məqsədləri üçün əldə edilir.
Restriksiya endonükleazları biotexnologiyada geniş istifadə olunur. Onlar molekulyar klonlamada mühüm rol oynayırlar. Onların əksəriyyəti iki protein alt bölməsindən ibarət dimerik fermentlərdir. İki zülal alt bölməsi ikiqat zəncirli DNT-ni bükür və hər iki zənciri ayrı-ayrılıqda hər iki tərəfdən ayırır. Bakteriyalarda unikal tanınma yerləri olan yüzlərlə növ məhdudlaşdırıcı endonükleaz var. Məhdudiyyətdə yüksək spesifikliyinə görə onlar yalnız müəyyən ardıcıllıqla parçalanırlar. Beləliklə, onlar rekombinant DNT texnologiyasında çox faydalı molekulyar vasitələr hesab olunurlar. Məhdudiyyətli endonükleazlar olmadan rekombinant DNT molekulunun istehsalı mümkün deyil. Rekombinant DNT molekulunun yaradılması əksər molekulyar bioloji texnologiyaların əsas mərhələsidir.
Məhdudiyyət endonükleazları ilə unikal ardıcıllığın tanınmasını başa düşmək üçün aşağıdakı nümunə oxuculara kömək edəcəkdir.
Bam HI DNT molekulunda aşağıdakı məhdudlaşdırma yerini axtaran məhdudlaşdırıcı endonükleazdır (sayt qırmızı hərflərlə göstərilir).
Bam HI nuklein turşusunu məhdudlaşdırma yerindən ayırdıqdan sonra aşağıdakı iki fraqmenti əmələ gətirir.
EcoRI rekombinant DNT texnologiyasında çox faydalı olan başqa bir məhdudlaşdırıcı endonükleazdır, onun xüsusi məhdudiyyət tanıma yerində fəaliyyət göstərir və Şəkil 2-də göstərildiyi kimi DNT-ni parçalayır.
Şəkil 2: EcoRI
Exonuclease nədir?
Exonuclease, nuklein turşusu zəncirlərinin 3' və ya 5' uclarında nukleotidlər arasında kimyəvi bağları parçalayan bir nukleaza fermentidir. Zəncirin sonundakı tək nukleotidləri parçalayır və fosfat qruplarını suya köçürərək nukleozidlər əmələ gətirir. Eksonükleazlar arxeyalarda, bakteriyalarda və eukariotlarda olur. E coli-də DNT polimerləri 1, 2 və 3 də daxil olmaqla 17 müxtəlif ekzonükleaza mövcuddur. Bir neçə DNT polimeraza 3'-dən 5'ə qədər ekzonükleaza yoxlayıcı fəaliyyət göstərir.
Exonucleases DNT təmirində, genetik rekombinasiyada, mutasiyaların baş verməsinin qarşısının alınmasında, genomun stabilləşdirilməsində və s. mühümdür.
Şəkil 3: E Coli-nin RecBCD-nin eksonükleaz fəaliyyəti
Endonukleaz və Exonuclease arasındakı fərq nədir?
Endonuklease vs Exonuclease |
|
| Endonukleaza nuklein turşusu molekulunda nukleotidlər arasındakı bağları kəsən bir növ nukleaza fermentidir. | Eksonukleaza nuklein turşusu molekulunun 3' və ya 5' uclarında nukleotidlər arasındakı əlaqəni kəsən bir növ nukleaza fermentidir. |
| Son Məhsullar | |
| Endonukleazlar oliqonukleotid məhdudlaşdırıcı fraqmentlər istehsal edir | Eksonukleotidlər nukleozidlər əmələ gətirir |
| Funksiya | |
| Fosfodiester bağlarını qırır və məhdudlaşdırıcı fraqmentlər əmələ gətirirlər. Lakin onlar nukleotidləri bir-bir çıxarırlar. | Onlar nuklein turşularının uclarından bir-bir nukleotidləri çıxarırlar. |
| Nümunələr | |
| Nümunələrə Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I,daxildir | Nümunələrə Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease III), RecJ exonuclease, Exonuclease VIII/RecE, Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X və s. daxildir. |
Xülasə – Endonukleaz vs Exonuclease
Nükleazlar nuklein turşularının nukleotidləri arasında fosfodiester kimyəvi bağlarının qırılmasından məsuldur. Nukleazlar nuklein turşusu zəncirinin daxilində və ya uclarında hərəkət edə bilər. Fəaliyyət yerinə görə, orqanizmlərdə iki əsas növ nukleaza rast gəlinir. Bunlar endonükleaz və ekzonükleazdır. Endonukleazlar zəncirin ortasından nukleotidləri, ekzonükleazlar isə nuklein turşusu zəncirinin uclarından nukleotidləri ayırır. Endonukleazlar rekombinant DNT texnologiyasında çox vacibdir, çünki onlar nuklein turşusu zəncirindəki spesifik əsas ardıcıllığını tanıyır və nukleotidlər arasındakı bağları qırır.
