Ključna razlika – benzonaza proti DNazi
Razgradnja nukleinskih kislin je pomembna za številne tehnike molekularne biologije. Široko se uporablja v tehnologiji rekombinantne DNK, da se znebi neželenih fragmentov DNK in RNK. Encimi za razgradnjo nukleinske kisline se imenujejo nukleaze in so lahko različnih vrst glede na zahtevano funkcijo. Nukleaze, ki razgrajujejo DNA, so znane kot DNaze, medtem ko so tiste, ki razgrajujejo RNK, znane RNaze. Ti encimi se večinoma uporabljajo v poskusih in vitro, kjer se izvajajo molekularni testi in vitro za izolacijo čiste DNA, RNA ali beljakovin. Benzonaze so vrsta nukleaz, ki razgradijo tako DNK kot RNK, medtem ko DNaze razgradijo samo DNK. To je ključna razlika med benzonazo in DNase.
Kaj je benzonaza?
Benzonaza je gensko spremenjena endonukleaza iz Serratia marcescens. Ta encim se proizvaja v gostiteljih E. coli v industrijskem obsegu. Benzonaza je sposobna cepiti dvoverižno DNK, linearno DNK, krožno DNK in enoverižno DNK. Tako je benzonaza komercialno pomembna. Encim benzonaza je proteinski dimer, ki ima 245 identičnih aminokislin, ~30 kDa podenot z dvema bistvenima disulfidnima vezema. Benzonaza cepi nukleinske kisline na 5' koncu in povzroči fragmente s prostimi 5' konci. Benzonaza lahko cepi nukleinske kisline v katerem koli zaporedju, vendar daje prednost regijam, bogatim z GC.
Benzonaza je shranjena pri -20 0C. Ugotovljeno je, da je optimalni pH za aktivnost encimov 8,0 – 9,2. Uporaba benzonaze vključuje pripravo vzorcev za 2D gelsko elektroforezo proteinov, kjer benzonaza odstrani vezane nukleinske kisline in odstranitev kontaminantov nukleinskih kislin iz rekombinantnih proteinskih pripravkov. Uporablja se tudi za zmanjšanje viskoznosti beljakovinskih izvlečkov in preprečevanje strjevanja celic v celični mešanici.
Kaj je DNase?
DNaza je nukleaza, hidrolitični encim, ki je sposoben samo cepitve dvoverižne DNA. Obstajata dve glavni vrsti DNaze: DNaza I in DNaza II. DNaza I sodeluje pri cepljenju dvoverižne DNK, da nastanejo polinukleotidi s 5' prostimi konci. DNaza II sodeluje pri cepljenju dvoverižne DNK, da se proizvedejo polinukleotidne verige s 3' prostimi konci ali previsi.
DNase I
DNase I deluje pri optimalnem pH med 7,0 – 8,0. Aktivnost encima je odvisna od številnih ionskih kofaktorjev, ki vključujejo Ca2+, Mg2+ ali Mn2+Aktivnost Mg2+ in Mn2+ odloča o funkciji DNaze I. V prisotnosti Mg 2+, DNaza I cepi vsako verigo dsDNA neodvisno. To poteka naključno. Nasprotno pa v prisotnosti Mn2+, encim cepi obe verigi DNK na približno istem mestu. Ta cepitev bo povzročila proizvodnjo dveh vrst fragmentov DNA; ena vrsta s topimi konci in druga vrsta z enim ali dvema previsoma nukleotidov.
Slika 02: DNase
DNase II
DNaza II deluje pri optimalnem pH 4,5-5,0 in za njeno delovanje so potrebni ioni dvovalentnih kovin, podobno kot DNaza I. Znano je, da mehanizem DNaze II sestoji iz treh glavnih korakov.
- V hrbtenici DNK se sproži več prelomov posamezne verige.
- Proizvajajo se v kislini topni nukleotidi in oligonukleotidi.
- Nelinearni hiperkromni premik se pojavi v zadnji fazi.
Glavni zaviralci encima DNaze vključujejo kelatorje kovin, prehodne kovine in kemikalije, kot sta natrijev dodecil sulfat in β – merkaptoetanol.
Glavne uporabe DNaze vključujejo pripravo izvlečkov RNA brez DNA in beljakovinskih izvlečkov ter odstranitev vzorčne DNA med transkripcijskimi poskusi in vitro.
Kakšne so podobnosti med benzonazo in DNazo?
- Oba sta hidrolitična encima.
- Obe sta nukleazi.
- Oba sodelujeta tako, da cepita fosfodiesterske vezi nukleinskih kislin.
- Oba zahtevata optimalen pH in temperaturo shranjevanja, da ohranita aktivnost encima.
- Inhibitorji encimov vključujejo kelate, prehodne kovine in detergentne kemikalije.
- Aplikacije so osredotočene predvsem na pridobivanje visoko čistih izvlečkov DNA, RNA in proteinov.
- Oba encima je mogoče proizvesti z genskim inženiringom.
Kakšna je razlika med benzonazo in DNazo?
Benzonaza proti DNazi |
|
Benzonaza je encim, ki je sposoben cepiti dvoverižno DNK, linearno DNK, krožno DNK in RNK. | DNase je encim, ki je sposoben cepiti dvojnoverižno DNK. |
Substrat za encim | |
Tako DNA kot RNA sta substrata za benzonazo. | DNK je substrat za DNazo. |
Struktura | |
Optimalno pH območje benzonaze je 7,0 -8,0 | Optimalna območja pH DNaze I so 7,0 – 8,0 in DNaze II 4,5 – 5,0. |
Povzetek – Benzonaza proti DNazi
Encimi nukleaze se pogosto uporabljajo v različnih eksperimentalnih postopkih v zvezi z molekularno biologijo in genskim inženiringom. Benzonaza in DNaza sta dve vrsti nukleaz. Benzonaza sodeluje pri razgradnji tako DNA kot RNA, medtem ko DNaza sodeluje pri cepljenju dvoverižne DNA. To je osnovna razlika med benzonazo in DNazo. Trenutno se obe vrsti nukleaze proizvajata s tehnologijo rekombinantne DNA, ki daje encime višje kakovosti, ki so optimizirani za maksimalno proizvodnjo.
Prenesite PDF različico Benzonase proti DNase
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med benzonazo in DNase