Perbedaan Utama – Endonuklease vs Eksonuklease

Nuklease adalah kelas hidrolase yang memutus ikatan fosfodiester antara nukleotida dalam asam nukleat, baik DNA maupun RNA. Nuklease dapat dibagi menjadi dua jenis berdasarkan jenis asam nukleat substrat tempat mereka bekerja: ribonuklease dan deoksiribonuklease. Ribonuklease bekerja pada RNA sedangkan deoksiribonuklease bekerja pada DNA. Nuklease juga dapat dibagi menjadi dua sebagai endonuklease dan eksonuklease. NS perbedaan utama antara endonuklease dan eksonuklease adalah bahwa endonuklease memotong untai asam nukleat di tengah sedangkan eksonuklease memotong untai asam nukleat dari ujung. Peran utama nuklease di dalam sel adalah untuk mengambil bagian dalam mekanisme perbaikan DNA.

Area Utama yang Dicakup

1. Apa itu Endonuklease? – Pengertian, Karakteristik, Fungsi 2. Apa itu Eksonuklease? – Pengertian, Karakteristik, Fungsi 3. Apa Persamaan Antara Endonuklease dan Eksonuklease? – Garis Besar Fitur Umum 4. Apa Perbedaan Antara Endonuklease dan Eksonuklease? – Perbandingan Perbedaan Kunci

Istilah Kunci: DNA, perbaikan DNA, Endonuklease, Eksonuklease, Endonuklease Restriksi, Situs Restriksi, RNA

Apa itu Endonuklease?

Endonuklease adalah kelas hidrolase yang membelah asam nukleat di tengah. Kerja endonuklease dapat menghasilkan dua atau lebih fragmen asam nukleat. Endonuklease mampu bekerja pada DNA dan RNA. Pembelahan beberapa endonuklease seperti deoksiribonuklease (DNase) tidak spesifik. Namun, banyak endonuklease membelah urutan nukleotida target dengan cara tertentu. Jenis endonuklease spesifik ini disebut endonuklease restriksi. Mereka mampu mengenali urutan spesifik dari untai asam nukleat. Jadi, endonuklease restriksi ini menjalani periode jeda sebelum beraksi pada asam nukleat, memindai urutan nukleotida spesifik. Urutan nukleotida spesifik ini disebut situs restriksi.

Gambar 1: Aksi Hind III

Sebuah situs restriksi khas adalah urutan palindromik dari empat sampai enam nukleotida. Banyak endonuklease restriksi membelah untai DNA, meninggalkan ujung beruntai tunggal yang disebut ujung lengket. Dalam rekayasa genetika, jenis endonuklease restriksi ini banyak digunakan untuk menghasilkan DNA rekombinan dengan mengikat untaian DNA yang berbeda dan diinginkan bersama-sama. Metilasi DNA pada organisme yang lebih tinggi mencegah aksi endonuklease pada genom mereka. Namun, DNA prokariotik tidak memiliki metilasi. Oleh karena itu, DNA prokariotik dalam inang eukariotik dapat dengan mudah ditargetkan untuk pembelahan. Pembentukan ujung lengket oleh aksi endonuklease restriksi, Hin d III ditunjukkan pada Gambar 1.

Apa itu Eksonuklease?

Eksonuklease adalah jenis hidrolase yang memotong rantai asam nukleat di ujungnya. Eksonuklease menghilangkan nukleotida satu per satu dari rantai asam nukleat dengan menghidrolisis ikatan fosfodiester pada ujung 3' atau 5'. Tiga jenis eksonuklease dapat diidentifikasi pada prokariota dan eukariota. Mereka adalah 5' hingga 3' eksonuklease, 3' hingga 5' eksonuklease, dan poli (A) spesifik 3' hingga 5' eksonuklease. Ketiga jenis tersebut memiliki peran dalam pergantian mRNA. E.coli DNA polimerase III, yang mengkatalisis penambahan nukleotida ke untai yang sedang tumbuh selama replikasi DNA prokariotik, terdiri dari aktivitas eksonuklease 3 hingga 5 di subunit -nya. Subunit menghilangkan nukleotida yang tidak berpasangan dari ujung rantai yang sedang tumbuh.

Gambar 2: Domain eksonuklease 3 'sampai 5' DNA polimerase I

Aktivitas eksonuklease 3 'sampai 5' dari DNA polimerase III disebut aktivitas proofreading enzim. DNA polimerase I memiliki aktivitas eksonuklease 5 'sampai 3' serta aktivitas eksonuklease 3 'sampai 5'. Aktivitas eksonuklease 5 hingga 3 dapat menghilangkan hingga sepuluh nukleotida sekaligus. Eksonuklease memainkan peran penting dalam proofreading DNA, perbaikan DNA, dan stabilisasi DNA. Domain eksonuklease 3 'sampai 5' dari DNA polimerase I ditunjukkan pada gambar 2.

Persamaan Antara Endonuklease dan Eksonuklease

Perbedaan Antara Endonuklease dan Eksonuklease

Definisi

Endonuklease: Endonuklease mengacu pada enzim yang memotong rantai polinukleotida yang memisahkan nukleotida selain dua ujungnya.

Eksonuklease: Exonuclease mengacu pada enzim yang memotong rantai polinukleotida dari ujung rantai dengan menghapus nukleotida satu per satu.

Mekanisme aksi

Endonuklease: Endonuklease memecah asam nukleat di tengah asam nukleat.

Eksonuklease: Eksonuklease memecah asam nukleat di ujungnya.

Fase Keterlambatan

Endonuklease: Endonuklease restriksi mengalami periode jeda sebelum aktivitasnya.

Eksonuklease: Exonuclease tidak memiliki periode jeda sebelum aktivitasnya.

Hasil

Endonuklease: Endonuklease menghasilkan oligonukleotida.

Eksonuklease: Eksonuklease menghasilkan nukleotida atau nukleosida tunggal.

Ujung Tumpul/Lengket

Endonuklease: Endonuklease dapat membentuk ujung tumpul atau ujung lengket.

Eksonuklease: Eksonuklease membentuk ujung lengket.

Peran

Endonuklease: Endonuklease menghalangi masuknya patogen.

Eksonuklease: Eksonuklease tidak memiliki peran signifikan dalam menghalangi masuknya patogen.

Contoh

Endonuklease: DNase, S1, nuklease, dan enzim restriksi seperti Bam H1, Hin d III, dan Eco RI adalah contoh endonuklease.

Eksonuklease: Racun ular, fosfodiesterase limpa, domain eksonuklease 3' hingga 5' dari DNA polimerase III, aktivitas eksonuklease 5' hingga 3' dan domain eksonuklease 3' hingga 5' dari DNA polimerase I adalah contoh eksonuklease.

Kesimpulan

Endonuklease dan eksonuklease adalah dua jenis nuklease, yang membelah asam nukleat dengan menghidrolisis ikatan fosfodiester antara nukleotida. Endonuklease memotong rantai polinukleotida di tengah sedangkan eksonuklease memotong rantai polinukleotida di ujungnya. Endonuklease restriksi adalah jenis endonuklease, yang memotong rantai polinukleotida pada urutan tertentu. Eksonuklease penting dalam proofreading DNA yang direplikasi. Namun, perbedaan utama antara endonuklease dan eksonuklease adalah tempat pemutusan rantai polinukleotida.

Referensi:

1. McMahon, Mary, dan O. Wallace. “Apa itu Endonuklease?” WiseGEEK. Conjecture Corporation, 04 Juli 2017. Web. Tersedia disini. 08 Agustus 2017. 2. “Exonuclease.” Wikipedia. Wikimedia Foundation, 01 Agustus 2017. Web. Tersedia disini. 08 Agustus 2017.3. Lodish, Harvey. “Mesin Replikasi DNA.” Biologi Sel Molekuler. edisi ke-4. Perpustakaan Kedokteran Nasional, 01 Januari 1970. Web. Tersedia disini. 08 Agustus 2017.

Gambar Courtesy:

1. "Situs Pembatasan HindIII dan vektor ujung lengket" Oleh Helixitta - Karya sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Commons Wikimedia2. "Struktur Poli I" Oleh Christopherrussell - Gunther S, Rother K, Frommel C (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia