Différence clé - endonucléase vs exonucléase
Avant de regarder la différence entre endonucléase et exonucléase, il est important de savoir exactement ce qu'est une nucléase. Une nucléase est une enzyme capable de cliver les liaisons phosphodiester entre les nucléotides dans les acides nucléiques. L'endonucléase et l'exonucléase sont deux classifications de nucléases. le différence clé entre endonucléase et exonucléase est que les endonucléases clivent les liaisons entre les nucléotides au sein de la molécule d'acide nucléique, tandis que les exonucléases clivent la liaison entre les nucléotides aux extrémités 3 'ou 5' de la molécule d'acide nucléique.
Qu'est-ce qu'une nucléase ?
Une nucléase est une enzyme qui a la capacité de cliver les liaisons phosphodiester entre les nucléotides dans les acides nucléiques. Il appartient au groupe des enzymes hydrolases car il hydrolyse les liaisons chimiques entre les nucléotides. Cette enzyme est essentielle pour les mécanismes naturels de réparation de l'ADN se produisant dans les cellules et dans les processus biotechnologiques tels que le clonage de gènes, la technologie de l'ADN recombinant, RFLP, AFLP, le séquençage génique, la thérapie génique, la cartographie du génome, etc.
Il existe deux principaux types de nucléases: la ribonucléase et la désoxyribonucléase, qui agissent et rompent les liaisons chimiques entre les monomères d'ARN et d'ADN, respectivement. Selon le site d'action des nucléases, elles sont en outre classées en deux groupes, à savoir les endonucléases et les exonucléases. Les endonucléases reconnaissent des régions de séquence spécifiques des acides nucléiques et clivent les liaisons phosphodiester entre les nucléotides qui sont situés au milieu des acides nucléiques. Les exonucléases clivent les liaisons phosphodiester entre les nucléotides situés aux extrémités des acides nucléiques.
Figure 1: Activité nucléase
Qu'est-ce qu'une endonucléase ?
L'endonucléase est un type de nucléases qui clive les acides nucléiques du milieu. Il reconnaît des séquences nucléotidiques spécifiques d'acide nucléique et rompt les liaisons chimiques entre les nucléotides. Elles sont également connues sous le nom d'endonucléases de restriction car elles recherchent des sites de restriction spécifiques, clivent la liaison et produisent des fragments de restriction. Plus de 100 endonucléases de restriction sont identifiées dans les bactéries et les archées et sont obtenues à des fins commerciales.
Les endonucléases de restriction sont largement utilisées en biotechnologie. Ils jouent un rôle essentiel dans le clonage moléculaire. La plupart d'entre eux sont des enzymes dimères composées de deux sous-unités protéiques. Deux sous-unités protéiques enveloppent l'ADN double brin et clivent séparément les deux brins des deux côtés. Il existe des centaines de types d'endonucléases de restriction avec des sites de reconnaissance uniques dans les bactéries. En raison de leur haute spécificité de restriction, ils ne se clivent qu'au niveau de séquences spécifiques. Par conséquent, ils sont considérés comme des outils moléculaires très utiles dans la technologie de l'ADN recombinant. Sans endonucléases de restriction, la production de molécules d'ADN recombinant n'est pas possible. La création de la molécule d'ADN recombinant est l'étape fondamentale de la plupart des technologies de biologie moléculaire.
Pour comprendre la reconnaissance de séquence unique par les endonucléases de restriction, l'exemple suivant aidera les lecteurs.
Bam HI est une endonucléase de restriction qui recherche le site de restriction suivant dans la molécule d'ADN (le site est indiqué en lettres rouges).
Une fois que Bam HI clive l'acide nucléique du site de restriction, il produit les deux fragments suivants.
EcoRI est une autre endonucléase de restriction très utile dans la technologie de l'ADN recombinant qui agit sur son site de reconnaissance de restriction spécifique et clive l'ADN comme le montre la figure 2.
Figure 2: EcoRI
Qu'est-ce qu'une exonucléase ?
L'exonucléase est une enzyme nucléase qui clive les liaisons chimiques entre les nucléotides aux extrémités 3' ou 5' des chaînes d'acide nucléique. Il brise les nucléotides uniques à l'extrémité de la chaîne et produit des nucléosides en transférant des groupes phosphate dans l'eau. Les exonucléases se trouvent dans les archées, les bactéries et les eucaryotes. Dans E coli, 17 exonucléases différentes sont présentes, y compris les ADN polymérases 1, 2 et 3. Plusieurs ADN polymérases présentent une activité de relecture des exonucléases 3' à 5'.
Les exonucléases sont importantes dans la réparation de l'ADN, la recombinaison génétique, la prévention de l'apparition de mutations, la stabilisation du génome, etc.
Figure 3: Action exonucléase du RecBCD d'E Coli
Quelle est la différence entre endonucléase et exonucléase ?
Endonucléase vs Exonucléase |
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| L'endonucléase est un type d'enzymes nucléases qui clive les liaisons entre les nucléotides au sein de la molécule d'acide nucléique. | L'exonucléase est un type d'enzymes nucléases qui clive la liaison entre les nucléotides aux extrémités 3' ou 5' de la molécule d'acide nucléique. |
| Produits finaux | |
| Les endonucléases produisent des fragments de restriction d'oligonucléotides | Les exonucléotides produisent des nucléosides |
| Fonction | |
| Ils cassent les liaisons phosphodiester et produisent des fragments de restriction. Mais ils suppriment les nucléotides un par un. | Ils retirent les nucléotides un par un des extrémités des acides nucléiques. |
| Exemples | |
| Les exemples incluent Bam HI, EcoRI, Hind III, Hpa I, Sma I, | Les exemples incluent l'exonucléase I, l'exonucléase III, la RecBCD (exonucléase V), l'exonucléase RecJ, l'exonucléase VIII/RecE, l'exonucléase IX, l'exonucléase T, l'exonucléase X etc. |
Résumé - Endonucléase vs Exonucléase
Les nucléases sont responsables de la rupture des liaisons chimiques phosphodiester entre les nucléotides des acides nucléiques. Les nucléases peuvent agir à l'intérieur ou aux extrémités de la chaîne d'acide nucléique. Selon le site d'action, deux principaux types de nucléases se trouvent dans les organismes. Ce sont les endonucléases et les exonucléases. Les endonucléases clivent les nucléotides du milieu de la chaîne tandis que les exonucléases clivent les nucléotides des extrémités de la chaîne d'acide nucléique. Les endonucléases sont très importantes dans la technologie de l'ADN recombinant car elles reconnaissent des séquences de bases spécifiques dans la chaîne d'acide nucléique et rompent les liaisons entre les nucléotides.
