الفرق الرئيسي - نوكلياز داخلي مقابل نوكلياز خارجي
قبل النظر إلى الفرق بين نوكلياز داخلي و نوكلياز خارجي ، من المهم أن تعرف بالضبط ما هو نوكلياز. نوكلياز هو إنزيم قادر على شق روابط الفوسفوديستر بين النيوكليوتيدات في الأحماض النووية. نوكلياز داخلي ونوكلياز خارجي هما تصنيفان للنوكلياز. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين نوكلياز داخلي ونوكلياز خارجي في أن نوكليازات داخلية تشق الروابط بين النيوكليوتيدات داخل جزيء الحمض النووي بينما تشق نوكليازات الرابطة بين النيوكليوتيدات عند طرفي 3 أو 5 بوصة من جزيء الحمض النووي.
ما هو نوكلياز؟
النيوكلياز هو إنزيم لديه القدرة على شق روابط الفسفوديستر بين النيوكليوتيدات في الأحماض النووية. إنه ينتمي إلى مجموعة إنزيم الهيدرولاز لأنه يحلل الروابط الكيميائية بين النيوكليوتيدات. هذا الإنزيم ضروري لآليات إصلاح الحمض النووي الطبيعية التي تحدث في الخلايا وفي عمليات التكنولوجيا الحيوية مثل استنساخ الجينات ، وتكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف ، و RFLP ، و AFLP ، وتسلسل الجينات ، والعلاج الجيني ، ورسم خرائط الجينوم وما إلى ذلك.
هناك نوعان رئيسيان من نوكلياز: ريبونوكلياز و ديوكسي ريبونوكلياز ، التي تعمل وتكسر الروابط الكيميائية بين مونومرات الحمض النووي الريبي والحمض النووي ، على التوالي. وفقًا لموقع عمل النيوكليازات ، يتم تصنيفها أيضًا إلى مجموعتين هما نوكلياز داخلي ونوكلياز خارجي. تتعرف نوكليازات داخلية على مناطق تسلسل معينة للأحماض النووية وتشق روابط الفوسفوديستر بين النيوكليوتيدات الموجودة في منتصف الأحماض النووية. تشق نوكليازات الروابط الفوسفاتية بين النيوكليوتيدات الموجودة في نهايات الأحماض النووية.
الشكل 1: نشاط نوكلياز
ما هو نوكلياز داخلي؟
نوكلياز هو نوع من نوكليازات التي تشق الأحماض النووية من الوسط. يتعرف على متواليات النوكليوتيدات المحددة للحمض النووي ويكسر الروابط الكيميائية بين النيوكليوتيدات. تُعرف أيضًا باسم نوكليازات تقييدية نظرًا لأنها تبحث في مواقع تقييد محددة وتشق الرابطة وتنتج شظايا تقييدية. تم تحديد أكثر من 100 نوكلياز داخلي في البكتيريا والعتائق ويتم الحصول عليها لأغراض تجارية.
تستخدم نوكليازات تقييدية على نطاق واسع في التكنولوجيا الحيوية. يلعبون دورًا حيويًا في الاستنساخ الجزيئي. معظمها عبارة عن إنزيمات قاتمة تتكون من وحدتين فرعيتين من البروتين. تقوم وحدتان فرعيتان من البروتين بلف الحمض النووي المزدوج الشريطة وتشق كلا الخيوط بشكل منفصل من كلا الجانبين.هناك المئات من أنواع نوكليازات التقييد مع مواقع تمييز فريدة في البكتيريا. بسبب خصوصيتها العالية في التقييد ، فإنها تلتصق فقط في تسلسلات محددة. ومن ثم ، فهي تعتبر أدوات جزيئية مفيدة للغاية في تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف. بدون نوكليازات مقيدة ، فإن إنتاج جزيء الحمض النووي المؤتلف غير ممكن. إنشاء جزيء الحمض النووي المؤتلف هو الخطوة الأساسية لمعظم التقنيات البيولوجية الجزيئية.
لفهم التعرف على التسلسل الفريد عن طريق نوكليازات التقييد ، سيساعد المثال التالي القراء.
Bam HI هو نوكلياز داخلي مقيد يبحث في موقع التقييد التالي في جزيء الحمض النووي (يظهر الموقع بأحرف حمراء).
بمجرد أن يشق Bam HI الحمض النووي من موقع التقييد ، فإنه ينتج الجزأين التاليين.
EcoRI هو نوكلياز داخلي آخر للتقييد مفيد للغاية في تقنية الحمض النووي المؤتلف الذي يعمل على موقع التعرف على القيود المحدد ويشق الحمض النووي كما هو موضح في الشكل 2.
الشكل 2: EcoRI
ما هو نوكلياز خارجي؟
نوكلياز خارجي هو إنزيم نوكلياز الذي يشق الروابط الكيميائية بين النيوكليوتيدات في نهايات 3 أو 5 من سلاسل الأحماض النووية. يكسر النيوكليوتيدات المفردة في نهاية السلسلة وينتج النيوكليوسيدات عن طريق نقل مجموعات الفوسفات إلى الماء. تم العثور على نوكليازات خارجية في العتائق والبكتيريا وحقيقيات النوى.في الإشريكية القولونية ، يوجد 17 نوكلازًا خارجيًا مختلفًا بما في ذلك بوليمرات الحمض النووي 1 و 2 و 3. العديد من بوليمرات الحمض النووي تظهر نشاط تدقيق لغوي من 3 "إلى 5" نوكلياز خارجي.
نوكليازات خارجية مهمة في إصلاح الحمض النووي وإعادة التركيب الجيني والوقاية من حدوث الطفرات وتثبيت الجينوم وما إلى ذلك.
الشكل 3: عمل نوكلياز خارجي لـ RecBCD لـ E Coli
ما هو الفرق بين نوكلياز داخلي و نوكلياز خارجي؟
نوكلياز داخلي مقابل نوكلياز خارجي |
|
| نوكلياز هو نوع من إنزيمات نوكلياز التي تشق الروابط بين النيوكليوتيدات داخل جزيء الحمض النووي. | نوكلياز خارجي هو نوع من إنزيمات نوكلياز التي تشق الرابطة بين النيوكليوتيدات في نهايات 3 أو 5 من جزيء الحمض النووي. |
| المنتجات النهائية | |
| النيوكليازات تنتج شظايا تقييد قليل النوكليوتيد | تنتج النيوكليوتيدات الخارجية نيوكليوسيدات |
| الوظيفة | |
| يكسرون روابط الفوسفوديستر وينتجون شظايا تقييدية. لكنهم يقومون بإزالة النوكليوتيدات واحدة تلو الأخرى. | يزيلون النيوكليوتيدات واحدة تلو الأخرى من نهايات الأحماض النووية. |
| أمثلة | |
| تتضمن الأمثلة Bam HI و EcoRI و Hind III و Hpa I و Sma I و | الأمثلة تشمل نوكلياز خارجي I ، نوكلياز خارجي III ، RecBCD (نوكلياز خارجي V) ، نوكلياز خارجي RecJ ، نوكلياز خارجي VIII / RecE ، نوكلياز خارجي IX ، نوكلياز خارجي T ، نوكلياز خارجي X إلخ. |
ملخص - نوكلياز داخلي مقابل نوكلياز خارجي
النيوكليزات مسؤولة عن تكسير الروابط الكيميائية للفوسفودايستر بين نيوكليوتيدات الأحماض النووية. يمكن أن تعمل نوكليازات داخل أو في نهايات سلسلة الحمض النووي. وفقًا لموقع العمل ، يوجد نوعان رئيسيان من نوكليازات الكائنات الحية. هم نوكلياز داخلي و نوكلياز خارجي. تشق نوكليازات النيوكليوتيدات من منتصف السلسلة بينما تشق النيوكليازات الخارجية النيوكليوتيدات من نهايات سلسلة الحمض النووي. تعتبر نوكليازات داخلية مهمة للغاية في تقنية الحمض النووي المؤتلف لأنها تتعرف على تسلسلات أساسية معينة داخل سلسلة الحمض النووي وتكسر الروابط بين النيوكليوتيدات.
