Hauptunterschied – Benzonase vs. DNase
Der Abbau von Nukleinsäuren ist für viele molekularbiologische Techniken wichtig. Es wird häufig in der rekombinanten DNA-Technologie verwendet, um unerwünschte DNA- und RNA-Fragmente loszuwerden. Nukleinsäure-abbauende Enzyme werden als Nukleasen bezeichnet und können je nach erforderlicher Funktion unterschiedlicher Art sein. Nukleasen, die DNA abbauen, sind als DNasen bekannt, während diejenigen, die RNA abbauen, als RNasen bekannt sind. Diese Enzyme werden hauptsächlich in In-vitro-Experimenten verwendet, bei denen molekulare In-vitro-Tests durchgeführt werden, um reine DNA, RNA oder Proteine zu isolieren. Benzonasen sind eine Art von Nukleasen, die sowohl DNA als auch RNA abbauen, während DNasen nur DNA abbauen. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Benzonase und DNase.
Was ist Benzonase?
Benzonase ist eine gentechnisch hergestellte Endonuklease aus Serratia marcescens. Dieses Enzym wird im industriellen Maßstab in E. coli-Wirten produziert. Benzonase ist in der Lage, doppelsträngige DNA, lineare DNA, zirkuläre DNA und einzelsträngige RNA zu sp alten. Daher ist Benzonase kommerziell wichtig. Benzonase-Enzym ist ein Proteindimer, das 245 identische Aminosäuren, ~30-kDa-Untereinheiten mit zwei essentiellen Disulfidbindungen aufweist. Benzonase sp altet Nukleinsäuren an ihrem 5'-Ende und führt zu Fragmenten mit freien 5'-Enden. Benzonase kann Nukleinsäuren an jeder beliebigen Sequenz sp alten, bevorzugt jedoch GC-reiche Regionen.
Benzonase wird bei -20 0C gelagert. Der optimale pH-Wert für die Enzymaktivität liegt bei 8,0 – 9,2. Zu den Anwendungen von Benzonase gehören die Probenvorbereitung für die Protein-2D-Gelelektrophorese, bei der Benzonase gebundene Nukleinsäuren und die Entfernung von Nukleinsäureverunreinigungen aus rekombinanten Proteinpräparaten entfernt. Es wird auch verwendet, um die Viskosität von Proteinextrakten zu verringern und das Verklumpen von Zellen in einem Zellgemisch zu verhindern.
Was ist DNase?
DNase ist eine Nuklease, ein hydrolytisches Enzym, das nur doppelsträngige DNA sp alten kann. Es gibt zwei Haupttypen von DNasen: DNase I und DNase II. DNase I ist an der Sp altung doppelsträngiger DNA beteiligt, um Polynukleotide mit freien 5'-Enden zu produzieren. DNase II ist an der Sp altung doppelsträngiger DNA beteiligt, um Polynukleotidstränge mit freien 3'-Enden oder Überhängen zu erzeugen.
DNase I
DNase I funktioniert bei einem pH-Optimum zwischen 7,0 – 8,0. Die Enzymaktivität hängt von vielen ionischen Cofaktoren ab, darunter Ca2+, Mg2+ oder Mn2+Die Aktivität von Mg2+ und Mn2+ entscheidet über die Funktion der DNase I. In Gegenwart von Mg 2+, DNase I sp altet jeden dsDNA-Strang unabhängig voneinander. Dies geschieht auf zufällige Weise. Im Gegensatz dazu sp altet das Enzym in Gegenwart von Mn2+, beide DNA-Stränge an ungefähr derselben Stelle. Diese Sp altung führt zur Herstellung von zwei Arten von DNA-Fragmenten; ein Typ mit stumpfen Enden und ein anderer Typ mit einem oder zwei Nukleotidüberhängen.
Abbildung 02: DNase
DNase II
DNase II funktioniert bei einem pH-Optimum von 4,5-5,0 und für seine Aktivität werden zweiwertige Metallionen benötigt, ähnlich wie bei DNase I. Der Mechanismus von DNase II besteht bekanntermaßen aus drei Hauptschritten.
- Mehrere Einzelstrangbrüche werden innerhalb des DNA-Rückgrats induziert.
- Es entstehen säurelösliche Nukleotide und Oligonukleotide.
- In der letzten Phase tritt eine nichtlineare hyperchrome Verschiebung auf.
Die wichtigsten Inhibitoren des DNase-Enzyms umfassen Metallchelatoren, Übergangsmetalle und Chemikalien wie Natriumdodecylsulfat und β-Mercaptoethanol.
Zu den Hauptanwendungen von DNase gehören die Herstellung von DNA-freien RNA-Extrakten und Proteinextrakten sowie die Entfernung von Matrizen-DNA während In-vitro-Transkriptionsexperimenten.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Benzonase und DNase?
- Beide sind hydrolytische Enzyme.
- Beide sind Nukleasen.
- Beide sind beteiligt, indem sie die Phosphodiesterbindungen von Nukleinsäuren sp alten.
- Beide erfordern einen optimalen pH-Wert und optimale Lagertemperaturen, um die Aktivität des Enzyms aufrechtzuerh alten.
- Enzyminhibitoren umfassen Chelatbildner, Übergangsmetalle und Waschmittelchemikalien.
- Anwendungen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Gewinnung hochreiner DNA-, RNA- und Proteinextrakte.
- Beide Enzyme können gentechnisch hergestellt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Benzonase und DNase?
Benzonase vs. DNase |
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| Benzonase ist ein Enzym, das doppelsträngige DNA, lineare DNA, zirkuläre DNA und RNA sp alten kann. | DNase ist ein Enzym, das doppelsträngige DNA sp alten kann. |
| Substrat für das Enzym | |
| Sowohl DNA als auch RNA sind Substrate für Benzonase. | DNA ist das Substrat für DNase. |
| Struktur | |
| Optimaler pH-Bereich von Benzonase ist 7,0 -8,0 | Optimale pH-Bereiche von DNase I sind 7,0 – 8,0 und DNase II sind 4,5 – 5,0. |
Zusammenfassung – Benzonase vs. DNase
Nuclease-Enzyme werden häufig in verschiedenen experimentellen Verfahren in Bezug auf Molekularbiologie und Gentechnik eingesetzt. Benzonase und DNase sind zwei Arten von Nukleasen. Benzonase ist am Abbau von sowohl DNA als auch RNA beteiligt, während DNase an der Sp altung doppelsträngiger DNA beteiligt ist. Dies ist der grundlegende Unterschied zwischen Benzonase und DNase. Gegenwärtig werden diese beiden Nukleasetypen durch rekombinante DNA-Technologie hergestellt, die Enzyme von höherer Qualität ergibt, die für maximale Produktion optimiert sind.
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