Kluczowa różnica między izoschizomerami a neoschizomerami polega na tym, że izoschizomery są enzymami restrykcyjnymi, które mają tę samą sekwencję rozpoznawania i rozszczepiają DNA w tych samych pozycjach, podczas gdy neoschizomery to enzymy restrykcyjne, które mają tę samą sekwencję rozpoznającą, ale rozszczepiają DNA w różnych pozycjach.
Enzymy restrykcyjne lub endonukleazy restrykcyjne to enzymy, które tną DNA na fragmenty w określonych miejscach rozpoznania lub w ich pobliżu. Przecinają DNA w miejscach restrykcyjnych. Enzymy restrykcyjne są zwykle klasyfikowane na pięć grup w oparciu o strukturę, czy przecinają swój substrat DNA w miejscu rozpoznania oraz czy miejsca rozpoznawania i cięcia są od siebie oddzielone. Zidentyfikowano już ponad 3600 endonukleaz restrykcyjnych. W handlu dostępnych jest około 800 enzymów restrykcyjnych. Izoschizomery i neoschizomery to dwa typy enzymów restrykcyjnych oparte na swoistości miejsca rozpoznawania i cięcia.
Czym są izoschizomery?
Izoschizomery to enzymy restrykcyjne, które mają tę samą sekwencję rozpoznawania i rozszczepiają DNA w tych samych pozycjach. Te enzymy restrykcyjne mają tę samą specyficzność. Pierwszy odkryty enzym restrykcyjny, który rozpoznaje daną sekwencję, jest znany jako prototyp, podczas gdy wszystkie później zidentyfikowane enzymy restrykcyjne rozpoznające tę samą sekwencję są nazywane izoschizomerami. Jednak izoschizomery mogą różnić się preferencjami dotyczącymi miejsca, warunkami reakcji, wrażliwością na metylację i aktywnością gwiazd. Izoschizomery izoluje się z różnych szczepów bakterii. Dlatego mogą wymagać różnych warunków reakcji. W niektórych przypadkach tylko jeden z pary izoschizomerów może rozpoznawać zarówno zmetylowane, jak i niemetylowane formy miejsc restrykcyjnych. Z drugiej strony, inny enzym restrykcyjny może rozpoznawać tylko niemetylowaną postać miejsca restrykcyjnego. Ta szczególna cecha izoschizomerów pomaga zidentyfikować stan metylacji miejsca restrykcyjnego, jednocześnie izolując je od stanu bakteryjnego.
Na przykład AgeI i BshT1 rozpoznają i rozcinają 5’-A↓CCGGT w ten sam sposób. HpaII i MSPI to inne pary izoschizomerów. Oboje rozpoznają sekwencję 5’-C↓CGG-3’, gdy jest niemetylowana. Ale kiedy drugie C sekwencji jest metylowane, tylko MSPI może rozpoznać tę sekwencję, podczas gdy HpaII nie może jej rozpoznać.
Czym są Neoschizomery?
Neoschizomery to enzymy restrykcyjne, które mają tę samą sekwencję rozpoznawania, ale rozszczepiają DNA w różnych pozycjach. W niektórych specjalnych zastosowaniach biologii molekularnej jest to bardzo przydatna funkcja. Neoschizomery są podzbiorem izoschizomerów. Dobrze znane przykłady neoschizomerów to SmaI (5’-CCC↓GGG-3’) i XmaI (5’-C↓CCGGG-3’); obaj rozpoznają sekwencję 5’-CCCGGG-3’, ale przecinają ją w innej pozycji. Tak więc te dwa enzymy restrykcyjne generują różne typy końców. W tym przypadku SmaI wytwarza tępe końce, a XmaI wytwarza 5' wystające końce.
Rysunek 01: Neoschizomery
Innym przykładem jest para enzymów restrykcyjnych MaeII i Tail. Prototyp MaeII (A↓CGT) wytwarza fragmenty DNA z przedłużeniem o 2 zasady 5’, a ogon neoschizomeru (ACGT↓) wytwarza fragmenty DNA z przedłużeniem o 4 zasady 3’.
Jakie są podobieństwa między izoschizomerami a neoschizomerami?
- Izoschizomery i neoschizomery to dwa rodzaje enzymów restrykcyjnych.
- Znajdują się głównie u prokariontów.
- Są one częścią systemu restrykcji-modyfikacji (RM) występującego w bakteriach i archeonach.
- Oba są cząsteczkami białka.
- Oboje tną DNA na fragmenty.
Jaka jest różnica między izoschizomerami a neoschizomerami?
Izoschizomery to enzymy restrykcyjne, które mają tę samą sekwencję rozpoznawaną i rozszczepiają DNA w tych samych pozycjach, podczas gdy neoschizomery to enzymy restrykcyjne, które mają tę samą sekwencję rozpoznawaną, ale rozszczepiają DNA w różnych pozycjach. Jest to więc kluczowa różnica między izoschizomerami a neoschizomerami. Co więcej, izoschizomery mają tę samą specyfikę, podczas gdy neoschizomery mają inną specyfikę.
Poniższa infografika przedstawia różnice między izoschizomerami i neoschizomerami w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – Izoschizomery kontra neoschizomery
Enzymy restrykcyjne to enzymy tnące DNA. Nazywane są również nożyczkami molekularnymi. Istnieją różne rodzaje enzymów restrykcyjnych. W oparciu o miejsce rozpoznawania i specyficzność cięcia, enzymy restrykcyjne są dwojakiego rodzaju, jako izoschizomery i neoschizomery. Izoschizomery mają tę samą sekwencję rozpoznawania i rozszczepiają DNA w tych samych pozycjach, podczas gdy neoschizomery mają tę samą sekwencję rozpoznawania, ale rozszczepiają DNA w różnych pozycjach. Jest to więc kluczowa różnica między izoschizomerami a neoschizomerami.
