Diferența dintre benzonază și DNază

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 13:48

Diferența cheie – Benzonază vs DNază

Degradarea acizilor nucleici este importantă pentru multe tehnici de biologie moleculară. Este utilizat pe scară largă în tehnologia ADN-ului recombinant pentru a scăpa de fragmentele nedorite de ADN și ARN. Enzimele de degradare a acidului nucleic sunt denumite nucleaze și pot fi de diferite tipuri, în funcție de funcția necesară. Nucleazele care degradează ADN-ul sunt cunoscute sub denumirea de DNaze, în timp ce cele care degradează ARN-ul sunt cunoscute sub numele de RNaze. Aceste enzime sunt utilizate mai ales în experimente in vitro în care teste moleculare in vitro sunt efectuate pentru a izola ADN-ul pur, ARN-ul sau proteinele. Benzonazele sunt un tip de nucleaze care degradează atât ADN-ul, cât și ARN-ul, în timp ce DNazele degradează numai ADN-ul. Aceasta este diferența cheie dintre benzonază și DNază.

Ce este benzonaza?

Benzonaza este o endonuclează modificată genetic din Serratia marcescens. Această enzimă este produsă de gazdele E. coli la scară industrială. Benzonaza este capabilă să scindeze ADN-ul dublu catenar, ADN-ul liniar, ADN-ul circular și ARN-ul monocatenar. Astfel, benzonaza este importantă din punct de vedere comercial. Enzima benzonază este un dimer proteic care are 245 de aminoacizi identici, subunități de ~30 kDa cu două legături disulfurice esențiale. Benzonaza scindează acizii nucleici la capătul său 5’ și are ca rezultat fragmente cu capete 5’ libere. Benzonaza poate scinda acizii nucleici în orice secvență, dar preferă regiunile bogate în GC.

Benzonaza este stocată la -20 ^{0C. pH-ul optim pentru activitatea enzimatică este de 8,0 – 9,2. Aplicațiile Benzonazei includ pregătirea probelor pentru electroforeza pe gel de proteine 2D în care Benzonaza elimină acizii nucleici legați și îndepărtarea contaminanților de acid nucleic din preparatele de proteine recombinate. De asemenea, este utilizat pentru a reduce vâscozitatea extractelor de proteine și pentru a preveni aglomerarea celulelor într-un amestec de celule.}

Ce este DNase?

DNaza este o nuclează, enzimă hidrolitică care este capabilă doar să scinda ADN-ul dublu catenar. Există două tipuri principale de DNaze: DNaza I și DNaza II. ADNaza I participă la scindarea ADN-ului dublu catenar pentru a produce polinucleotide cu capete libere 5’. ADNaza II este implicată în scindarea ADN-ului dublu catenar pentru a produce catene polinucleotidice cu capete libere 3’ sau proeminențe.

DNase I

DNase I funcționează la un pH optim între 7,0 – 8,0. Activitatea enzimei depinde de mulți cofactori ionici care includ Ca²⁺, Mg²⁺ sau Mn^{2+Activitatea Mg}2+ ^{și Mn}2+ ^{decide funcția ADNazei I. În prezența Mg} 2+^{, ADNza I scindează fiecare catenă de dsDNA în mod independent. Acest lucru are loc într-o manieră aleatorie. Spre deosebire de aceasta, în prezenţa Mn}2+, ^{enzima scindează ambele catene de ADN la aproximativ acelaşi situs. Acest clivaj va avea ca rezultat producerea a două tipuri de fragmente de ADN; un tip cu capete contondente și un alt tip cu una sau două protuberanțe de nucleotide.}

Figura 02: ADNază

DNase II

DNaza II funcționează la un pH optim de 4,5-5,0 și pentru activitatea sa sunt necesari ioni de metal divalenți, similar cu ADNază I. Se știe că mecanismul ADNazei II constă în trei etape principale.

1. În coloana vertebrală ADN-ului sunt induse rupturi multiple de un singur caten.
2. Se produc nucleotide și oligonucleotide solubile în acid.
3. Deplasarea hipercromică neliniară are loc în ultima fază.

Principalii inhibitori ai enzimei ADNază includ chelatorii de metale, metalele de tranziție și substanțele chimice precum dodecilsulfatul de sodiu și β-mercaptoetanolul.

Principalele aplicații ale ADNazei includ prepararea de extracte de ARN și extracte de proteine fără ADN și îndepărtarea ADN-ului șablon în timpul experimentelor de transcripție in vitro.

Care sunt asemănările dintre benzonază și DNază?

• Ambele sunt enzime hidrolitice.
• Ambele sunt nucleaze.
• Ambele participă prin scindarea legăturilor fosfodiester ale acizilor nucleici.
• Ambele necesită un pH optim și temperaturi de depozitare pentru a menține activitatea enzimei.
• Inhibitorii enzimelor includ agenți de chelare, metale de tranziție și substanțe chimice detergenți.
• Aplicațiile se concentrează în principal pe obținerea de extracte de puritate ridicată de ADN, ARN și proteine.
• Ambele enzime pot fi produse prin inginerie genetică.

Care este diferența dintre benzonază și DNază?

benzonază vs DNază
Benzonaza este o enzimă capabilă să scindeze ADN-ul dublu catenar, ADN-ul liniar, ADN-ul circular și ARN-ul.	DNaza este o enzimă capabilă să scindeze ADN-ul dublu catenar.
Substrat pentru enzima
Atât ADN-ul, cât și ARN-ul sunt substraturi pentru benzonază.	ADN este substratul pentru ADNază.
Structură
Intervalul optim de pH al benzonazei este 7,0 -8,0	Intervalele optime ale pH-ului ADNazei I sunt 7,0 – 8,0 și DNazei II sunt 4,5 – 5,0.

Rezumat – Benzonază vs DNază

Enzimele nucleaze sunt utilizate pe scară largă în diferite proceduri experimentale în ceea ce privește biologia moleculară și inginerie genetică. Benzonaza și DNaza sunt două tipuri de nucleaze. Benzonaza este implicată în degradarea atât a ADN-ului, cât și a ARN-ului, în timp ce DNaza este implicată în scindarea ADN-ului dublu catenar. Aceasta este diferența de bază dintre benzonază și DNază. În prezent, ambele tipuri de nucleaze sunt produse prin tehnologia ADN-ului recombinant, care produce enzime de calitate superioară, care sunt optimizate pentru o producție maximă.

Descărcați versiunea PDF a Benzonase vs DNase

Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre benzonază și DNase