核酸内切酶的主要区别(main difference endonuclease) vs. 核酸外切酶(exonuclease)

核酸酶是一类水解酶，它能在核酸（DNA和RNA）中的核苷酸之间切割磷酸二酯键。核酸酶根据其作用的底物核酸类型可分为两类：核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶。核糖核酸酶作用于RNA，而脱氧核糖核酸酶作用于DNA。核酸酶又可分为核酸内切酶和核酸外切酶。核酸内切酶和核酸外切酶的主要区别在于，核酸内切酶从中间切割核酸链，而核酸外切酶从末端切割核酸链。核酸酶在细胞内的主要作用是参与DNA修复机制。

覆盖的关键领域

1.什么是核酸内切酶-定义、特征、功能2.什么是核酸外切酶-定义、特征、功能3.核酸内切酶和核酸外切酶的相似之处是什么-共同特征概述4.核酸内切酶和核酸外切酶的区别是什么-主要区别的比较

Key Terms: DNA, DNA repair, Endonuclease, Exonuclease, Restriction Endonucleases, Restriction Site, RNA

什么是核酸内切酶(an endonuclease)？

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产生两个或两个以上的核酸片段。核酸内切酶能同时作用于DNA和RNA。某些核酸内切酶如脱氧核糖核酸酶（dnase）的裂解是非特**的。然而，许多核酸内切酶以特定的方式切割靶核苷酸序列。这些类型的特**内切酶称为限制性内切酶。它们能够识别核酸链的特定序列。因此，这些限制性内切酶在作用于核酸之前要经历一个滞后期，扫描特定的核苷酸序列。这种特定的核苷酸序列称为限制性位点。

Figure 1: The action of Hind III

一个典型的限制位点是一个由4到6个核苷酸组成的回文序列。许多限制性内切酶会切割DNA链，留下单链端称为粘性端。在基因工程中，这些限制性内切酶被广泛应用于通过将不同的、期望的DNA链连接在一起来产生重组DNA。在高等生物中，DNA甲基化阻止了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很容易被靶向裂解。限制性内切酶HindⅢ作用下的粘性端形成如图1所示。

什么是核酸外酶(an exonuclease)？

核酸外切酶是一种在末端切割核酸链的水解酶。核酸外切酶通过水解3'端或5'端的磷酸二酯键从核酸链上逐个去除核苷酸。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'至3'核酸外切酶、3'至5'核酸外切酶和聚（A）特**3'至5'核酸外切酶。这三种类型都在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中，由3'到5'的核酸外切酶活性组成ε 亚单位。这个ε 亚单位去除生长链末端错配的核苷酸。

Figure 2: 3’ to 5’ exonuclease domain of DNA polymerase I

DNA聚合酶III的3'至5'核酸外切酶活性称为酶的校对活性。DNA聚合酶I既有5'到3'的核酸外切酶活性，也有3'到5'的核酸外切酶活性。5'至3'核酸外切酶活性一次最多可去除10个核苷酸。核酸外切酶在DNA校对、DNA修复和DNA稳定中起着重要作用。DNA聚合酶I的3'至5'核酸外切酶结构域如图2所示。

核酸内切酶和核酸外切酶的相似性

• 核酸内切酶和核酸外切酶是两种能切割核酸的核酸酶。
• 核酸内切酶和核酸外切酶都作用于DNA和RNA。
• 这两种核酸酶都参与细胞内的DNA修复。

核酸内切酶(endonuclease)和核酸外切酶(exonuclease)的区别

定义

核酸内切酶：核酸内切酶是指一种酶，它能切割多核苷酸链，将核苷酸分开，而不是两端的核苷酸。

核酸外切酶：核酸外切酶是指通过逐个去除核苷酸，从链末端切割多核苷酸链的酶。

作用机理

核酸内切酶：核酸内切酶在核酸中间切割核酸。

核酸外切酶：核酸外切酶在末端切割核酸。

滞后阶段

核酸内切酶：限制性核酸内切酶在其活性之前经历一个滞后期。

核酸外切酶：核酸外切酶在其活性之前没有滞后期。

结果

内切酶：内切酶产生寡核苷酸。

外核酸酶：胞外酶导致单个核苷酸或核苷。

钝头/粘头

核酸内切酶：核酸内切酶可以形成钝端或粘端。

核酸外切酶：形成粘性末端的核酸外切酶。

角色

内切酶：阻止病原体进入的内切酶。

核酸外切酶：核酸外切酶在阻断病原体进入方面没有显著作用。

示例

核酸内切酶：dna酶、S1核酸酶和限制性内切酶如Bam-H1、Hind-III和Eco-RI都是核酸内切酶的例子。

核酸外切酶：蛇毒、脾脏磷酸二酯酶、DNA聚合酶III的3'至5'核酸外切酶结构域、DNA聚合酶I的5'至3'核酸外切酶活性和3'至5'核酸外切酶结构域是核酸外切酶的实例。

结论

核酸内切酶和核酸外切酶是通过水解核苷酸间的磷酸二酯键来切割核酸的两种核酸酶。核酸内切酶在中间切割多核苷酸链，而核酸外切酶在末端切割多核苷酸链。限制性内切酶是一类在特定序列上切割多核苷酸链的内切酶。核酸外切酶在复制DNA的校对中起着重要的作用。然而，核酸内切酶和核酸外切酶的主要区别在于多核苷酸链的断裂位置。

引用

麦克马洪、玛丽和O。华莱士。”什么是核酸内切酶？“聪明的怪人。猜想公司，2017年7月4日。网络。这里有。2017年8月8日。 2.“核酸外切酶”，维基百科。维基媒体基金会，2017年8月1日。网站。这里有。2017年8月8日。洛迪什，哈维。”DNA复制机制〉，分子细胞生物学。第4版，美国。国家医学图书馆，1970年1月1日。这里有。 2017年8月8日。 2.“核酸外切酶”，维基百科。维基媒体基金会，2017年8月1日。网站。 3.哈维，洛迪什。”DNA复制机制〉，分子细胞生物学。第4版，美国。国家医学图书馆，1970年1月1日。