Diferencia clave: endonucleasa y exonucleasa
Antes de ver la diferencia entre endonucleasa y exonucleasa, es importante saber qué es exactamente una nucleasa. Una nucleasa es una enzima capaz de escindir enlaces fosfodiéster entre nucleótidos en ácidos nucleicos. La endonucleasa y la exonucleasa son dos clasificaciones de nucleasas. La diferencia clave entre la endonucleasa y la exonucleasa es que las endonucleasas rompen los enlaces entre los nucleótidos dentro de la molécula de ácido nucleico, mientras que las exonucleasas cortan el enlace entre los nucleótidos en los extremos 3' o 5' de la molécula de ácido nucleico.
¿Qué es una nucleasa?
Una nucleasa es una enzima que tiene la capacidad de escindir enlaces fosfodiéster entre nucleótidos en ácidos nucleicos. Pertenece al grupo de enzimas hidrolasas ya que hidroliza los enlaces químicos entre los nucleótidos. Esta enzima es esencial para los mecanismos naturales de reparación del ADN que se producen en las células y en procesos biotecnológicos como la clonación de genes, la tecnología del ADN recombinante, RFLP, AFLP, secuenciación de genes, terapia génica, mapeo del genoma, etc.
Hay dos tipos principales de nucleasas: ribonucleasa y desoxirribonucleasa, que actúan y rompen los enlaces químicos entre los monómeros de ARN y ADN, respectivamente. De acuerdo con el sitio de acción de las nucleasas, se clasifican en dos grupos, a saber, endonucleasa y exonucleasa. Las endonucleasas reconocen regiones de secuencia específicas de los ácidos nucleicos y escinden los enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos que se encuentran en el centro de los ácidos nucleicos. Las exonucleasas rompen los enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos que se encuentran en los extremos de los ácidos nucleicos.
Figura 1: Actividad de nucleasa
¿Qué es una endonucleasa?
La endonucleasa es un tipo de nucleasa que escinde los ácidos nucleicos por la mitad. Reconoce secuencias de nucleótidos específicas de ácido nucleico y rompe los enlaces químicos entre los nucleótidos. También se les conoce como endonucleasas de restricción, ya que buscan sitios de restricción específicos y escinden el enlace y producen fragmentos de restricción. Se identifican más de 100 endonucleasas de restricción en bacterias y arqueas y se obtienen con fines comerciales.
Las endonucleasas de restricción se utilizan ampliamente en biotecnología. Desempeñan un papel vital en la clonación molecular. La mayoría de ellas son enzimas diméricas compuestas por dos subunidades proteicas. Dos subunidades de proteína envuelven el ADN de doble cadena y separan por separado ambas cadenas de ambos lados. Hay cientos de tipos de endonucleasas de restricción con sitios únicos de reconocimiento en bacterias. Debido a su alta especificidad en la restricción, se escinden solo en secuencias específicas. Por lo tanto, se consideran herramientas moleculares de gran utilidad en la tecnología del ADN recombinante. Sin endonucleasas de restricción, la producción de moléculas de ADN recombinante no es posible. La creación de la molécula de ADN recombinante es el paso básico de la mayoría de las tecnologías de biología molecular.
Para comprender el reconocimiento de secuencia única por parte de las endonucleasas de restricción, el siguiente ejemplo ayudará a los lectores.
Bam HI es una endonucleasa de restricción que busca el siguiente sitio de restricción en la molécula de ADN (el sitio se muestra en letras rojas).
Una vez que Bam HI escinde el ácido nucleico del sitio de restricción, produce los siguientes dos fragmentos.
EcoRI es otra endonucleasa de restricción muy útil en la tecnología del ADN recombinante que actúa en su sitio de reconocimiento de restricción específico y escinde el ADN como se muestra en la figura 2.
Figura 2: EcoRI
¿Qué es una exonucleasa?
La exonucleasa es una enzima nucleasa que escinde los enlaces químicos entre los nucleótidos en los extremos 3' o 5' de las cadenas de ácido nucleico. Rompe nucleótidos individuales al final de la cadena y produce nucleósidos mediante la transferencia de grupos fosfato al agua. Las exonucleasas se encuentran en arqueas, bacterias y eucariotas. En E. coli, hay 17 exonucleasas diferentes presentes, incluidas las ADN polimerasas 1, 2 y 3. Varias ADN polimerasas exhiben actividad de corrección de exonucleasas de 3 'a 5'.
Las exonucleasas son importantes en la reparación del ADN, la recombinación genética, la prevención de la aparición de mutaciones, la estabilización del genoma, etc.
Figura 3: Acción exonucleasa de RecBCD de E Coli
¿Cuál es la diferencia entre endonucleasa y exonucleasa?
Endonucleasa frente a exonucleasa |
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| La endonucleasa es un tipo de enzima nucleasa que escinde los enlaces entre los nucleótidos dentro de la molécula de ácido nucleico. | La exonucleasa es un tipo de enzima nucleasa que rompe el enlace entre los nucleótidos en los extremos 3' o 5' de la molécula de ácido nucleico. |
| Productos finales | |
| Las endonucleasas producen fragmentos de restricción de oligonucleótidos | Los exonucleótidos producen nucleósidos |
| Función | |
| Rompen los enlaces fosfodiéster y producen fragmentos de restricción. Pero no eliminan los nucleótidos uno por uno. | Remueven los nucleótidos uno a uno de los extremos de los ácidos nucleicos. |
| Ejemplos | |
| Los ejemplos incluyen Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Los ejemplos incluyen exonucleasa I, exonucleasa III, RecBCD (exonucleasa V), exonucleasa RecJ, exonucleasa VIII/RecE, exonucleasa IX, exonucleasa T, exonucleasa X, etc. |
Resumen: endonucleasa frente a exonucleasa
Las nucleasas son responsables de romper los enlaces químicos fosfodiéster entre los nucleótidos de los ácidos nucleicos. Las nucleasas pueden actuar dentro o en los extremos de la cadena de ácido nucleico. Según el sitio de acción, se encuentran dos tipos principales de nucleasas en los organismos. Son endonucleasas y exonucleasas. Las endonucleasas escinden los nucleótidos de la mitad de la cadena, mientras que las exonucleasas escinden los nucleótidos de los extremos de la cadena de ácido nucleico. Las endonucleasas son muy importantes en la tecnología del ADN recombinante, ya que reconocen secuencias de bases específicas dentro de la cadena de ácido nucleico y rompen los enlaces entre los nucleótidos.
