تلعب نوكليازات الحمض النووي الخارجية، وهي الإنزيمات التي تحلل روابط الفوسفوديستر في الحمض النووي من نهاية حرة، أدوارًا خلوية مهمة في إصلاح الحمض النووي وإعادة التركيب الجيني وتجنب الطفرات في جميع الكائنات الحية.
مفهوم إنزيمات النوكلياز
نوكلياز هي إنزيمات تعمل على تحلل روابط الفوسفوديستر للأحماض النووية، وفي وقت مبكر من تصنيف نشاط نوكلياز، وقد تم التمييز بين ما إذا كانت هذه الإنزيمات مشقوقة داخليًا في السلسلة (“نوكليازات داخلية”) أو من النهاية بطريقة تدريجية (“نوكلياز خارجي”)، استعارة نظام مشابه لذلك بالنسبة للبروتياز.
في الممارسة العملية، يمكن اختبار نوكلياز لمتطلباته للنهاية بمقارنة ركائز الحمض النووي الخطية مقابل الدائرية، مع نوكلياز خارجي يشق الأول ولكن ليس الأخير، وتم تعقيد هذا التصنيف بسبب حقيقة أن بعض نوكليازات تتطلب نهاية لبدء التحلل، ولكنها تشق الحمض النووي داخليًا لإنتاج منتجات قليلة النوكليوتيد، ومن خلال التعريف العملي، هذه هي نوكليازات خارجية؛ ورسميًا، هي نوكليازات داخلية-استخدم الحقل مصطلح “نوكليازات داخلية/خارجية” للإشارة إلى هذه الفئة من نوكليازات.
خصائص إنزيمات النوكلياز
- يمكن تمييز نوكليازات خارجية بشكل أكبر بخصوصية الركيزة ومنتجات التفاعل والخصائص الأنزيمية الأخرى، وتظهر بعض الإنزيمات خصوصية قوية؛ والبعض الآخر أكثر تناقضًا.
- إن معظم نوكليازات الحمض النووي الخارجية التي تتحلل من الحمض النووي لن تتحلل من الحمض النووي الريبي، على الرغم من وجود أمثلة على إنزيمات ذات خصوصية مزدوجة (على سبيل المثال، وجد RNase T لاحقًا أن لديها نشاط DNase قويًا).
- العديد من نوكليازات خارجية محددة من الحمض النووي المزدوج (dsDNA) ستؤدي فقط إلى تدهور واحد من خيوط الطباعة المزدوجة، وبالتالي تظهر قطبية مميزة للتدهور (3 إلى5 أو5 إلى3).
- تُظهِر معظم نوكليازات الحمض النووي الخارجية أحادية الخيط الأحادي (ssDNA) قطبية الهضم، وتتطلب بعض نوكليازات dsDNA الخارجية 5 فوسفات؛ وسوف يتحلل البعض الآخر من الجزيئات بنهايات 5′OH.
