Perbedaan Kunci – Endonuklease vs Eksonuklease
Sebelum melihat perbedaan antara endonuklease dan eksonuklease, penting untuk mengetahui apa sebenarnya nuklease itu. Nuklease adalah enzim yang mampu memutuskan ikatan fosfodiester antara nukleotida dalam asam nukleat. Endonuklease dan eksonuklease adalah dua klasifikasi nuklease. Perbedaan utama antara endonuklease dan eksonuklease adalah bahwa endonuklease memutus ikatan antara nukleotida dalam molekul asam nukleat sedangkan eksonuklease memotong ikatan antara nukleotida pada ujung 3' atau 5' dari molekul asam nukleat.
Apa itu Nuklease?
Nuklease adalah enzim yang memiliki kemampuan untuk memutuskan ikatan fosfodiester antara nukleotida dalam asam nukleat. Itu milik kelompok enzim hidrolase karena menghidrolisis ikatan kimia antara nukleotida. Enzim ini penting untuk mekanisme perbaikan DNA alami yang terjadi di dalam sel dan dalam proses bioteknologi seperti kloning gen, teknologi DNA rekombinan, RFLP, AFLP, sekuensing gen, terapi gen, pemetaan genom, dll.
Ada dua jenis utama nuklease: ribonuklease dan deoksiribonuklease, yang masing-masing bertindak dan memutuskan ikatan kimia antara monomer RNA dan DNA. Menurut situs aksi nuklease, mereka lebih lanjut dikategorikan menjadi dua kelompok yaitu endonuklease dan eksonuklease. Endonuklease mengenali daerah urutan spesifik dari asam nukleat dan memutuskan ikatan fosfodiester antara nukleotida yang terletak di tengah asam nukleat. Eksonuklease memecah ikatan fosfodiester antara nukleotida yang terletak di ujung asam nukleat.
Gambar 1: Aktivitas Nuklease
Apa itu Endonuklease?
Endonuclease adalah jenis nuklease yang membelah asam nukleat dari tengah. Ia mengenali urutan nukleotida spesifik dari asam nukleat dan memutuskan ikatan kimia antara nukleotida. Mereka juga dikenal sebagai endonuklease restriksi karena mereka mencari situs restriksi spesifik dan memotong ikatan dan menghasilkan fragmen restriksi. Lebih dari 100 restriksi endonuklease diidentifikasi pada bakteri dan archaea dan diperoleh untuk tujuan komersial.
Endonuklease restriksi banyak digunakan dalam bioteknologi. Mereka memainkan peran penting dalam kloning molekuler. Kebanyakan dari mereka adalah enzim dimer yang terdiri dari dua subunit protein. Dua subunit protein membungkus DNA untai ganda dan secara terpisah membelah kedua untai dari kedua sisi. Ada ratusan jenis endonuklease restriksi dengan situs pengenalan unik pada bakteri. Karena spesifisitasnya yang tinggi dalam pembatasan, mereka membelah hanya pada urutan tertentu. Oleh karena itu, mereka dianggap sebagai alat molekuler yang sangat berguna dalam teknologi DNA rekombinan. Tanpa endonuklease restriksi, produksi molekul DNA rekombinan tidak mungkin dilakukan. Penciptaan molekul DNA rekombinan adalah langkah dasar dari sebagian besar teknologi biologi molekuler.
Untuk memahami pengenalan urutan unik oleh endonuklease restriksi, contoh berikut akan membantu pembaca.
Bam HI adalah endonuklease restriksi yang mencari situs restriksi berikut dalam molekul DNA (situs ditunjukkan dengan huruf merah).
Setelah Bam HI memotong asam nukleat dari situs restriksi, ia menghasilkan dua fragmen berikut.
EcoRI adalah endonuklease restriksi lain yang sangat berguna dalam teknologi DNA rekombinan yang bekerja pada situs pengenalan restriksi spesifiknya dan memotong DNA seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2: EcoRI
Apa itu Exonuclease?
Exonuclease adalah enzim nuklease yang memutus ikatan kimia antara nukleotida pada ujung 3' atau 5' dari rantai asam nukleat. Ini memecah nukleotida tunggal di ujung rantai dan menghasilkan nukleosida dengan mentransfer gugus fosfat ke air. Eksonuklease ditemukan pada archaea, bakteri, dan eukariota. Pada E coli, terdapat 17 eksonuklease yang berbeda termasuk DNA polimeras 1, 2 dan 3. Beberapa DNA polimerase menunjukkan aktivitas proofreading eksonuklease 3’ hingga 5’.
Exonuclease penting dalam perbaikan DNA, rekombinasi genetik, pencegahan terjadinya mutasi, stabilisasi genom dll.
Gambar 3: Aksi eksonuklease dari RecBCD E Coli
Apa perbedaan antara Endonuklease dan Eksonuklease?
Endonuclease vs Exonuclease |
|
| Endonuclease adalah sejenis enzim nuklease yang memutus ikatan antara nukleotida dalam molekul asam nukleat. | Exonuclease adalah sejenis enzim nuklease yang memutus ikatan antara nukleotida di ujung 3' atau 5' molekul asam nukleat. |
| Produk Akhir | |
| Endonuklease menghasilkan fragmen restriksi oligonukleotida | Eksonukleotida menghasilkan nukleosida |
| Fungsi | |
| Mereka memutuskan ikatan fosfodiester dan menghasilkan fragmen restriksi. Tapi mereka tidak menghapus nukleotida satu per satu. | Mereka menghilangkan nukleotida satu per satu dari ujung asam nukleat. |
| Contoh | |
| Contohnya antara lain Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Contohnya termasuk Exonuclease I, Exonuclease III, RecBCD (Exonuclease V), RecJ exonuclease, Exonuclease VIII/RecE, Exonuclease IX, Exonuclease T, Exonuclease X dll. |
Ringkasan – Endonuklease vs Eksonuklease
Nuklease bertanggung jawab untuk memutuskan ikatan kimia fosfodiester antara nukleotida asam nukleat. Nuklease dapat bekerja di dalam atau di ujung rantai asam nukleat. Menurut situs aksi, dua jenis utama nuklease ditemukan dalam organisme. Mereka adalah endonuklease dan eksonuklease. Endonuklease membelah nukleotida dari tengah rantai sedangkan eksonuklease membelah nukleotida dari ujung rantai asam nukleat. Endonuklease sangat penting dalam teknologi DNA rekombinan karena mereka mengenali urutan basa spesifik dalam rantai asam nukleat dan memutuskan ikatan antara nukleotida.
