Was ist der Unterschied zwischen DNA und DNase?

Das Hauptunterschied zwischen DNA und DNase ist das DNA ist eine Nukleinsäure, während DNase ein Enzym ist, insbesondere eine Endonuklease. Darüber hinaus dient DNA als Erbmaterial für die meisten Organismen auf der Erde, während DNase Phosphodiesterbindungen zwischen Nukleinsäuremonomeren der DNA spaltet.

DNA und DNase sind zwei verwandte Biomoleküle, die als Substrat bzw. Enzym dienen. Beide spielen eine wichtige Rolle in der rekombinanten DNA-Technologie.

Wichtige Bereiche

1. Was ist DNA?
     - Definition, Struktur, Rolle
2. Was ist DNase?
     - Definition, Rolle, Anwendungen
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen DNA und DNase?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen DNA und DNase?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Chromosomen, DNA, DNase, Erbmaterial, Nuclease

Was ist DNA?

DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist eine der zwei Arten von Nukleinsäuren. Es kommt im Zellkern von Eukaryoten und im Zytoplasma von Prokaryoten vor. DNA ist ein Polymer aus DNA-Nucleotiden. Jedes DNA-Nukleotid enthält eine stickstoffhaltige Base und eine Phosphatgruppe, die an den Desoxyribosezucker gebunden ist. Die vier Arten von Stickstoffbasen, die in der DNA vorkommen, sind Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T). Jedes DNA-Nukleotid verbindet sich mit dem nächsten DNA-Nukleotid über eine Phosphodiester-Bindung, die zwischen der 3'-Hydroxylgruppe des vorhandenen Nukleotids und der 5'-Phosphatgruppe des ankommenden Nukleotids auftritt.

Unter physiologischen Bedingungen liegt DNA als doppelsträngiges Molekül vor. Dies bedeutet, dass jedes DNA-Molekül aus zwei DNA-Strängen besteht, die durch die Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden, die zwischen den komplementären stickstoffhaltigen Basen der beiden Stränge gebildet werden. Daher sind die beiden Stränge im DNA-Molekül antiparallel; Ein Strang verläuft von 5 'nach 3', während der gegenüberliegende Strang von 3 'nach 5' verläuft.

Abbildung 1: DNA-Struktur

Darüber hinaus dient DNA als Erbmaterial der meisten Organismen. Es speichert biologische Informationen, die für das Wachstum, die Entwicklung und die Reproduktion des Organismus benötigt werden. Gene sind die erblichen Einheiten des DNA-Moleküls. Sie durchlaufen Transkription und Translation, um funktionelle Moleküle wie Proteine ​​und RNA herzustellen.
Darüber hinaus ist DNA ein sich selbst replizierendes Molekül und kann in einem als DNA-Replikation bezeichneten Prozess neue DNA aus der vorhandenen DNA synthetisieren. Da DNA beispielsweise für eine große Menge biologischer Informationen kodiert, handelt es sich um ein großes Molekül. Daher bildet DNA Chromosomen, eine Art höherer Organisation der DNA zusammen mit Proteinen, um innerhalb der Zelle zu verpacken.

Was ist DNase?

DNase ist eine Art DNA-bindendes Protein, das als Nuklease dient und die hydrolytische Spaltung von Phosphodiesterbindungen im Rückgrat von DNA katalysiert. Im Allgemeinen ist DNase eine Endonuklease, die irgendwo in der Mitte des DNA-Strangs abspaltet. Die zwei Haupttypen von DNasen sind DNase I und DNase II. Das menschliche Gen, DNASE1, kodiert für die DNase I, die vorzugsweise die Phosphodiesterbindung neben einem Pyrimidinnucleotid spaltet. DNase I kann auf Chromatin-, doppelsträngige und einzelsträngige DNA einwirken. Die Hauptfunktion von DNase I in menschlichen Zellen ist das Recycling von DNA. Es ist auch an der DNA-Fragmentierung während der Apoptose beteiligt. Auf der anderen Seite ist DNase II eine Endonuklease, die nur einzelsträngige DNA spaltet. Es ist auch bei saurem pH-Wert funktionsfähig. Daher ist diese Art von DNase auch als bekannt saure DNase.

Abbildung 2: DNase-I-Wirkbereiche bei Chromatin

Zum Beispiel dient DNase I als leistungsfähiges Forschungswerkzeug zur Manipulation von DNA. Es wird zum Abbau von DNA während der RNA-Isolierung und zur Vorbereitung der reversen Transkription verwendet. Es ist auch wichtig für die Identifizierung von Proteinbindungssequenzen auf DNA in einer Technik, die als DNase-I-Footprinting bezeichnet wird. Andere Anwendungen von DNase umfassen die Verwendung von DNase, um das Klumpen der kultivierten Zellen und die DNA-Fragmentierung zu verhindern.

Ähnlichkeiten zwischen DNA und DNase

• DNA und DNase sind zwei verwandte Biomoleküle, da sie als Substrat bzw. Enzym für eine enzymatische Reaktion dienen.
• Beides ist während der Biotechnologie wichtig.

Unterschied zwischen DNA und DNase

Definition

DNA bezieht sich auf ein selbstreplizierendes Material, das in fast allen lebenden Organismen als Hauptbestandteil von Chromosomen vorhanden ist und als Träger der genetischen Information dient. DNase bezieht sich auf ein Enzym, das die Hydrolyse von DNA zu Oligonukleotiden und kleineren Molekülen katalysiert. Diese Definitionen erklären den Hauptunterschied zwischen DNA und DNase.

Art des Biomoleküls

Darüber hinaus ist DNA eine Nukleinsäure, während DNase ein Enzym (Protein) ist..

Monomere

Die Monomere der DNA sind die DNA-Nukleotide, während die Monomere der DNase die Aminosäuren sind. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen DNA und DNase.

Synthese

DNA-Replikation ist der Mechanismus, der für die Synthese neuer DNA verantwortlich ist, indem vorhandene DNA als Matrize verwendet wird, während die DNase-Synthese durch Transkription und Translation von DNase-Genen erfolgt.

Ort

Ein weiterer Unterschied zwischen DNA und DNase besteht darin, dass die DNA innerhalb des Zellkerns auftritt, während DNase im Zytoplasma auftritt.

Rolle

Darüber hinaus enthält DNA die genetische Information, die für das Wachstum, die Entwicklung und die Reproduktion von Organismen erforderlich ist, während DNase die hydrolytische Spaltung von Phosphodiesterbindungen katalysiert.

Bedeutung

Darüber hinaus dient DNA als Erbmaterial der meisten Organismen, während DNase DNA in Oligosaccharide spaltet.

Verwendung in der Biotechnologie

Ihr Einsatz in der Biotechnologie ist ein weiterer Unterschied zwischen DNA und DNase. DNA enthält Gene mit relevanten Informationen, während DNase an der Aufreinigung von RNA beteiligt ist.

Fazit

Zusammenfassend ist DNA das Erbmaterial der meisten Organismen und kodiert die genetische Information für die Proteinsynthese. DNase dagegen ist eine Nuklease, die die Spaltung von DNA in kleine Fragmente katalysiert. Daher ist der Hauptunterschied zwischen DNA und DNase die Rolle jedes Biomoleküls innerhalb der Zelle.

Referenz:

1. “Was ist DNA? - Genetics Home Reference - NIH. ”US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin, Nationales Gesundheitsinstitut. Hier verfügbar
2. „DNase I Entmystifiziert“. Thermo Fisher Scientific, Thermo Fisher Scientific. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. "DNA-chemische Struktur" Von Madprime (Diskussion · Beiträge) - Eigene Arbeit Der Quellcode dieser SVG-Datei ist gültig. Diese Vektorgrafik wurde mit Inkscape erstellt. (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia  
2. "Überempfindliche DNAse-Stelle" Von Wang Y-M, P. Zhou, Wang L-Y, Li Z-H, Zhang Y-N, et al. - Wang Y-M, P. Zhou, Wang L-Y, Li Z-H, Zhang Y-N, et al. (2012) Korrelation zwischen DNase-I-hypersensitiver Ortsverteilung und Genexpression in HeLa-S3-Zellen. PLoS ONE 7 (8): e42414. doi: 10.1371 / journal.pone.0042414 (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia