兩者的區別:限制性內切酶的主要功能是保護細菌不受噬菌體的感染,而外切酶其水解的最終產物是單個的核苷酸(DNA為dNMP,RNA為NMP)。
核酸內切酶(endonuclease):在核酸水解酶中,為可水解分子鏈內部磷酸二酯鍵生成寡核苷酸的酶,與核酸外切酶相對應。
外切酶:即核酸外切酶(exonuclease )核酸外切酶是壹類能從多核苷酸鏈的壹端開始按序催化水解3、5-磷酸二酯鍵,降解核苷酸的酶。
:30多年前,當人們在對噬菌體(細菌病毒)的宿主特異性的限制-修飾現象進行研究時,首次發現了限制性內切酶。細菌可以抵禦新病毒的入侵,而這種"限制"病毒生存的辦法則可歸功於細胞內部可摧毀外源DNA的限制性內切酶。首批被發現的限制性內切酶包括來源於大腸桿菌的EcoR I和EcoR II,以及來源於Heamophilus influenzae的Hind II和Hind III。這些酶可在特定位點切開DNA,將基因切割成小的基因片段。
限制性酶主要分為三種類型:Ⅰ型限制酶為復合功能酶,具有限制-修飾兩種功能,但在 DNA鏈上沒有固定的切割位點,壹般在離切割位點1kb到幾kb的地方隨機切割,不產生特異性片段。Ⅲ型酶與Ⅰ型酶基本相似,不同的是Ⅲ型酶有特異性的切割位點,但這兩類酶對 DNA酶切分析的意義不大,通常所說的限制性內切酶是指Ⅱ型酶,它能夠識別與切割DNA鏈上的特定的核苷酸順序,產生特異性的DNA片段。
當限制性內切酶的應用在上世紀七十年代流傳開來的時候,以NEB為代表的許多公司開始尋找更多的限制性內切酶。除了某些病毒以外,限制性內切酶只在原核生物中被發現。人們正在從數以千計的細菌及古細菌中尋找新的限制性內切酶。而對已測序的原核基因組數據分析表明,限制性內切酶在原核生物中普遍存在,所有自由生存的細菌和古細菌似乎都能編碼限制性內切酶。
單鏈的核酸外切酶包括大腸桿菌核酸外切酶Ⅰ(exoⅠ)和核酸外切酶Ⅶ(exoⅦ)。核酸外切酶Ⅶ(exoⅦ)能夠從5′-末端或3′-末端呈單鏈狀態的DNA分子上降解DNA,產生出寡核苷酸短片段,而且是唯壹不需要Mg2+離子的活性酶,是壹種耐受性很強的核酸酶。核酸外切酶Ⅶ(exoⅦ)可以用來測定基因組DNA中壹些特殊的間隔序列和編碼序列的位置。它只切割末端有單鏈突出的DNA分子, 實際操作時需要配合解旋酶操作。
雙鏈的核酸外切酶包括大腸桿菌核酸外切酶Ⅲ(exoⅢ)、λ噬菌體核酸外切酶(λexo)以及T7噬菌體基因6核酸外切酶等。大腸桿菌核酸外切酶Ⅲ(exo Ⅲ)具有多種催化功能,可以降解雙鏈DNA分子中的許多類型的磷酸二酯鍵。其中主要的催化活性是催化雙鏈DNA按3′→5′的方向從3′-OH末端釋放5′-單核苷酸。大腸桿菌核酸外切酶Ⅲ(exoⅢ)通過其3′→5′外切酶活性使雙鏈DNA分子產生出單鏈區,經過這種修飾的DNA再配合使用Klenow酶,同時加進帶放射性同位素的核苷酸,便可以制備特異性的放射性探針。
限制性核酸內切酶分析技術是病原變異、毒株鑒別、分型及了解基因結構和進行流行病學研究的有效方法,對動物檢疫有很重要的實用意義,尤其對區別進出境動物及動物產品攜帶病毒是疫苗毒還是野毒,以及推論其是本地毒還是外來毒有很重要的意義。