什么是核酸内切酶

　　核酸内切酶是一组酶，它们切割存在于多核苷酸链中的磷酸二酯键。

　　内切核酸酶能够从链的中间断开键。

　　这些酶对被切割的序列具有特异性或非特异性。对特定序列具有特异性的核酸内切酶称为限制性核酸内切酶。

　　限制性核酸内切酶从各种细菌和古生菌中获得，每一种都对多核苷酸链中的不同位点具有特异性。

　　切割的序列形成单链末端，也称为粘性末端，然后通过 DNA 连接酶进行杂交。产生的 DNA 称为重组 DNA，该过程称为重组。

　　限制性核酸内切酶是最重要的核酸内切酶组之一，根据其作用机制分为三类。

　　I 型核酸内切酶是在大约 1000 个碱基对的随机位点切割的大型多亚基复合物。II 型核酸内切酶是在没有 ATP 的情况下切割序列的较小亚基。III 型核酸内切酶也很复杂，可切割 25 个碱基对的序列。

　　核酸内切酶可以切割双链 DNA、单链 DNA 甚至 RNA。

　　这些酶对于 DNA 修复至关重要，因为它们可以精确地识别和切割受损的 DNA。

　　这可以防止不必要的切割和其他酶可能发生的进一步损害。

　　限制性核酸内切酶在其作用之前可能会经历一段滞后期。这种滞后期可能是由于识别特定站点所需的时间。

　　因为核酸内切酶会在中间切割 DNA 片段，所以会产生寡核苷酸。

　　一些核酸内切酶具有防御功能，可以防止某些病原体进入。

　　什么是核酸外切酶

　　外切核酸酶是一次从 5' 或 3' 末端切割多核苷酸链中的 DNA 序列的酶。

　　与核酸内切酶一样，核酸外切酶是一种水解酶，可切割核苷酸之间的磷酸二酯键。

　　古细菌和真核生物中最重要的 RNA 降解途径之一是由多种外切核糖核酸酶组成的多蛋白外泌体。

　　此外，在蛇和蜥蜴的毒液中也发现了核酸外切酶。这些毒素通过裂解编码体内基本蛋白质的 DNA 起作用。

　　外切酶在复制过程中很重要，因为其中一种酶与 RNA 聚合酶 II 一起降解新转录物上新形成的 RNA 引物，然后被 DNA 核苷酸取代。

　　在编辑和校对 DNA 的错误期间，也利用了核酸外切酶活性。

　　原核生物和真核生物中的核酸外切酶分为三种类型；一个脱帽 5' 到 3' 外切酶 (Xrn1)、一个独立的 5' 到 3' 外切酶和一个 polyA 特异性 3' 到 5' 外切酶。

　　所有这些外切核酸酶都参与 RNA 的形成、复制和转录。

　　与核酸内切酶不同，核酸外切酶没有滞后期，因为它们从末端切割序列，从而产生粘性末端。

　　类似地，核酸外切酶也从任一末端切割单个核苷，而不是产生寡核苷酸。

　　核酸外切酶不具有抵抗病原微生物进入的防御特性。

　　核酸内切酶与核酸外切酶的区别

　　核酸内切酶的例子

　　生态研究所

　　EcoRI 是一种限制性核酸内切酶，可在特定位点切割 DNA 的螺旋结构以形成片段。

　　这种酶是从大肠杆菌中分离出来的，是限制性修饰系统的一部分。

　　EcoRI 切割 G/AATTC，其中“/”表示限制性内切酶切割特异的磷酸二酯键。

　　它产生一个四核苷酸粘性末端，带有 AATT 的 5' 突出端。

　　EcoRI 是一种同型二聚体，具有 31 千道尔顿亚基的球状结构域，具有 α/β 结构。

　　EcoRI 已广泛用于各种分子生物学技术，包括克隆、DNA 筛选和错误消除。

　　DNA 的切割产生粘性末端，这增强了连接酶的作用，使连接反应更有效。

　　当培养基的盐和酶浓度较低时，可以使用 EcoRI 进行非特异性切割。

　　外切酶的例子

　　Xrn1

　　Xrn1 是一种外切核糖核酸酶，是一种在人类中发现的 5' 至 3' 外切核酸酶。

　　它由 Xrn1 基因编码并沿 5' 到 3' 方向水解 RNA。

　　它通过直接与 mRNA 脱帽蛋白相互作用参与复制依赖性组蛋白 mRNA 降解。

　　Xrn1 还涉及人类和酵母细胞中的许多核和细胞质功能，包括转录、翻译重组和减数分裂。

　　它还启动 DNA 和 RNA 的转录终止，以防止核苷酸链的过度构建。

　　这种酶的突变通常与骨肉瘤有关，这表明这种酶可能在骨形成和加工中发挥作用。