核酸内切酶和核酸外切酶 [复制链接]

什么是核酸内切酶

核酸内切酶是一类在中间切割核酸的水解酶。核酸内切酶的作用可能产生两个或多个核酸片段。核酸内切酶能够作用于DNA和RNA。一些核酸内切酶如脱氧核糖核酸酶(DNases)的切割是非特异性的。然而，许多核酸内切酶以特定方式切割靶核苷酸序列。这些类型的特定核酸内切酶称为限制性核酸内切酶。它们能够识别核酸链的特定序列。因此，这些限制性核酸内切酶在作用于核酸扫描特定核苷酸序列之前经历滞后期。这个特定的核苷酸序列称为限制位点。

图1.HindIII的动作

典型的限制位点是四到六个核苷酸的回文序列。许多限制性核酸内切酶切割DNA链，留下称为粘性末端的单链末端。在基因工程中，这些类型的限制性核酸内切酶被广泛用于通过将不同的所需DNA链连接在一起来产生重组DNA。高等生物中的DNA甲基化阻止核酸内切酶对其基因组的作用。然而，原核DNA缺乏甲基化。因此，真核宿主内的原核DNA可以很容易地成为切割的目标。在限制性核酸内切酶HindIII的作用下形成粘性末端如图1所示。

什么是核酸外切酶

核酸外切酶是一种在其末端切割核酸链的水解酶。核酸外切酶通过水解3或5端的磷酸二酯键，从核酸链中一个一个地去除核苷酸。在原核生物和真核生物中都可以鉴定出三种类型的核酸外切酶。它们是5到3外切核酸酶、3到5外切核酸酶和poly(A)特异性3到5外切核酸酶。所有三种类型都在mRNA周转中起作用。大肠杆菌DNA聚合酶III在原核DNA复制过程中催化核苷酸添加到生长链，在其ε亚基中具有3至5核酸外切酶活性。ε亚基从生长链的末端移除错配的核苷酸。

图2.DNA聚合酶I的3至5核酸外切酶结构域

DNA聚合酶III的3到5核酸外切酶活性称为该酶的校对活性。DNA聚合酶I具有5到3外切核酸酶活性以及3到5外切核酸酶活性。5至3外切核酸酶活性一次最多可去除十个核苷酸。核酸外切酶在DNA校对、DNA修复和DNA稳定中起着至关重要的作用。DNA聚合酶I的3至5核酸外切酶结构域如图2所示。