核酸内切酶和核酸外切酶的区别
目录:
主要区别 - 核酸内切酶与核酸外切酶
核酸酶是一类水解酶，可切割核酸（DNA 和 RNA）中核苷酸之间的磷酸二酯键。核酸酶可根据它们作用的底物核酸的类型分为两类：核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶。核糖核酸酶作用于 RNA，而脱氧核糖核酸酶作用于 DNA。核酸酶也可分为内切核酸酶和外切核酸酶两种。这 主要区别 核酸内切酶和核酸外切酶之间的区别是 核酸内切酶在中间切割核酸链，而核酸外切酶从末端切割核酸链.细胞内核酸酶的主要作用是参与 DNA 修复机制。
涵盖的关键领域
1. 什么是核酸内切酶 – 定义、特征、功能 2. 什么是核酸外切酶 – 定义、特征、功能 3.核酸内切酶和核酸外切酶有什么相似之处 – 共同特征概要 4.核酸内切酶和核酸外切酶有什么区别 – 主要差异的比较
关键术语：DNA、DNA 修复、核酸内切酶、核酸外切酶、限制性核酸内切酶、限制性位点、RNA
什么是核酸内切酶
核酸内切酶是一类在中间切割核酸的水解酶。核酸内切酶的作用可产生两个或多个核酸片段。核酸内切酶能够作用于 DNA 和 RNA。一些核酸内切酶如脱氧核糖核酸酶 (DNase) 的裂解是非特异性的。然而，许多核酸内切酶以特定方式切割靶核苷酸序列。这些类型的特定核酸内切酶被称为 限制性核酸内切酶.它们能够识别核酸链的特定序列。因此，这些限制性内切核酸酶在作用于核酸之前经历了一段滞后期，扫描特定的核苷酸序列。这种特定的核苷酸序列称为限制性位点。
图 1：Hind III 的动作
典型的限制性位点是四到六个核苷酸的回文序列。许多限制性内切核酸酶会切割 DNA 链，留下单链末端称为 粘性末端.在基因工程中，这些类型的限制性内切核酸酶被广泛用于通过将不同的所需 DNA 链连接在一起来生产重组 DNA。高等生物中的 DNA 甲基化阻止了核酸内切酶对其基因组的作用。然而，原核DNA缺乏甲基化。因此，真核宿主内的原核 DNA 可以很容易地靶向切割。通过限制性内切核酸酶Hin d III的作用形成的粘性末端如图1所示。
什么是核酸外切酶
核酸外切酶是一种水解酶，可在其末端切割核酸链。核酸外切酶通过水解 3' 或 5' 末端的磷酸二酯键从核酸链中一个一个地去除核苷酸。在原核生物和真核生物中都可以鉴定出三种类型的核酸外切酶。它们是 5' 到 3' 核酸外切酶、3' 到 5' 核酸外切酶和 poly (A) 特异性 3' 到 5' 核酸外切酶。所有三种类型都在 mRNA 转换中起作用。大肠杆菌 DNA 聚合酶 III 在原核 DNA 复制过程中催化向生长链添加核苷酸，在其 ε 亚基中包含 3' 到 5' 外切核酸酶活性。 ε 亚基从生长链的末端去除错配的核苷酸。
图 2：DNA 聚合酶 I 的 3' 到 5' 核酸外切酶结构域
DNA聚合酶III的3’到5’核酸外切酶活性称为酶的校对活性。 DNA 聚合酶 I 具有 5' 到 3' 核酸外切酶活性以及 3' 到 5' 核酸外切酶活性。 5' 到 3' 核酸外切酶活性一次最多可去除 10 个核苷酸。核酸外切酶在 DNA 校对、DNA 修复和 DNA 稳定中起着至关重要的作用。 DNA 聚合酶 I 的 3' 到 5' 核酸外切酶结构域如图 2 所示。
核酸内切酶和核酸外切酶之间的相似之处
核酸内切酶和核酸外切酶的区别
定义
核酸内切酶： 核酸内切酶是指切割除两个末端核苷酸之外的核苷酸的多核苷酸链的酶。
核酸外切酶： 核酸外切酶是指将多核苷酸链从链的末端一个接一个地除去的酶。
作用机制
核酸内切酶： 核酸内切酶在核酸中间切割核酸。
核酸外切酶： 核酸外切酶在末端切割核酸。
滞后阶段
核酸内切酶： 限制性核酸内切酶在其活性之前经历一个滞后期。
核酸外切酶： 核酸外切酶在其活动之前没有滞后期。
结果
核酸内切酶： 核酸内切酶产生寡核苷酸。
核酸外切酶： 核酸外切酶产生单个核苷酸或核苷。
钝头/粘头
核酸内切酶： 核酸内切酶可以形成平末端或粘性末端。
核酸外切酶： 核酸外切酶形成粘性末端。
角色
核酸内切酶： 核酸内切酶阻止病原体进入。
核酸外切酶： 核酸外切酶在阻断病原体进入方面没有显着作用。
例子
核酸内切酶： DNA 酶、S1 核酸酶和限制性酶如 Bam H1、Hin d III 和 Eco RI 是核酸内切酶的例子。
核酸外切酶： 蛇毒、脾磷酸二酯酶、DNA 聚合酶 III 的 3' 至 5' 外切核酸酶结构域、DNA 聚合酶 I 的 5' 至 3' 外切核酸酶活性和 3' 至 5' 外切核酸酶结构域是外切核酸酶的实例。
结论
核酸内切酶和核酸外切酶是两种类型的核酸酶，它们通过水解核苷酸之间的磷酸二酯键来切割核酸。核酸内切酶在中间切割多核苷酸链，而核酸外切酶在末端切割多核苷酸链。限制性核酸内切酶是一类核酸内切酶，可在特定序列处切割多核苷酸链。核酸外切酶在复制 DNA 的校对中很重要。然而，核酸内切酶和核酸外切酶之间的主要区别在于多核苷酸链的切割位置。
参考：
1. 麦克马洪、玛丽和 O. 华莱士。 “什么是核酸内切酶？”智者。猜想公司，2017 年 7 月 4 日。网络。在这里可用。 2017 年 8 月 8 日。2.“核酸外切酶”。维基百科。维基媒体基金会，2017 年 8 月 1 日。网络。在这里可用。 2017 年 8 月 8 日。罗迪什，哈维。 “DNA复制机器。”分子细胞生物学。第 4 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。在这里可用。 2017 年 8 月 8 日。
图片提供：
1. Helixitta 撰写的“HindIII 限制位点和粘性末端载体” – 自己的作品（CC BY-SA 4.0），来自 Commons Wikimedia2。 Christopherrussell 的“Poly I 结构” – Gunther S、Rother K、Frommel C（CC BY-SA 3.0）通过 Commons Wikimedia
