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逐典小课堂 | Pannarase全能核酸酶与DNA酶的差异介绍
本期摘要：核酸降解环节在分子生物学技术中非常重要。它被广泛用于重组DNA技术中，用以去除不需要的DNA和RNA片段。核酸降解酶简称核酸酶，类型不同所具备的功能也不相同。用于降解DNA的核酸酶被称为DNA酶，而降解RNA的核酸酶被称为RNA酶。这些酶主要用于体外分离纯化DNA，RNA或蛋白质。全能核酸酶是一种能同时降解DNA和RNA的核酸酶，而DNA酶（DNase）仅能降解DNA。这是全能核酸酶和DNA酶之间的关键区别。
什么是全能核酸酶
全能核酸酶是一种来自粘质沙雷氏菌的核酸内切酶。这种酶在工业上由重组大肠杆菌产生，能够切割双链DNA，线性DNA，环状DNA和单链RNA。全能核酸酶是一种蛋白二聚体，具有245个氨基酸，分子量约为30kDa，具有两个必需的二硫键。功能上全能核酸酶在核酸的5'末端切割，并产生具有游离5'末端的片段，可以在任何序列上切割核酸，但更喜欢富含GC的区域。
全能核酸酶储存温度为-20℃，酶活最佳pH值为8.0-9.2。可用于蛋白质2D凝胶电泳的样品制备中的核酸污染物去除、降低蛋白质提取物的粘度，防止细胞混合物中的细胞结块。
什么是DNA酶（DNase）
DNA酶是一种核酸水解酶，只能切割双链DNA。有两种主要类型的DNA酶：DNase I和Nase II。DNaseI切割双链DNA以产生具有5'游离端的多核苷酸。DNase II则在切割双链DNA过程中产生具有3'游离末端或悬垂的多核苷酸链。
DNase I
DNase I 最适pH在7.0-8.0之间，酶活取决于辅助离子，包括Ca2+，Mg2+或Mn2+，Mg2+和Mn2+决定了DNA酶I的活性与功能。在只有Mg2+存在的情况下，DNase I 会随机切割双联DNA的每条链。而只存在Mn2+的情况下，该酶在大致相同的位点切割两条DNA链，这种切割将导致产生两种类型的DNA片段：一种类型具有平末端，另一种类型具有一个或两个核苷酸粘性末端。
脱氧核糖核酸酶
DNase II
DNase II的最适pH在4.5-5.0之间，其活性依赖二价金属离子，类似于DNase I。已知DNA酶II的作用机制分为以下三个步骤。
在DNA骨架内诱导多个单链断裂。
产生酸溶性核苷酸和寡核苷酸。
非线性增色位移。
DNase II 的主要抑制剂包括金属螯合剂、过渡金属和化学物质，如十二烷基硫酸钠和β-巯基乙醇。
DNase II 主要应用包括制备无DNA的RNA提取物和蛋白提取物，以及在体外转录中去除模板DNA。
全能核酸酶和DNase酶的相似之处
两者都是水解酶。
两者都是核酸酶。
两者都通过切割核酸的磷酸二酯键来作用。
两者都需要最佳的pH值和储存温度来维持酶的活性。
酶抑制剂包括螯合剂、过渡金属和洗涤剂化学品。
应用主要集中在获得DNA，RNA和蛋白质的高纯度提取物上。
这两种酶都可以通过基因工程产生。
全能核酸酶和DNase酶的区别
总结：全能核酸酶 vs DNase
核酸酶广泛用于分子生物学和基因工程的不同实验中。全能核酸酶和DNA酶是两种类型的核酸酶，其中全能核酸酶参与降解DNA和RNA，而DNA酶仅参与切割双链DNA。这是全能核酸酶和脱氧核糖核酸酶之间的基本区别。目前，这两种核酸酶类型都是通过重组DNA技术生产，能够更高质量的酶，通过优化可实现大规模生产。
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