뉴클레이스

1. 개요

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DNA나 RNA 등의 핵산 염기서열을 자르는 효소를 총칭하는 말. nuclease라고 한다.

2. 상세

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뉴클레이스에는 DNA를 자르는 디옥시리보뉴클레이스와 RNA를 자르는 리보뉴클레이스가 있다. 두 효소들은 다 핵산의 인산기 에스터 결합을 끊어 게놈을 절단내며, 땀이나 침에도 들어있다. 일반적으로 디옥시리보뉴클레이스는 DNase, 리보뉴클레이스는 RNase로 줄여서 표기한다. 다른 분류 방식으로는 DNA나 RNA를 중간부터 뚝 자르느냐, 혹은 밖에서 자르느냐로 엔도/엑소 뉴클레이스로 나누기도 한다.
세균 및 고균은 특이한 뉴클레이스를 가지고 있다. 바로 '제한 효소'인데, 특정한 염기 서열을 인식해 DNA를 자르는데, 이것은 세균이 박테리오파지에 의해 주입되는 DNA로부터 자신을 방어하기 위해 가지고 있는 효소이다. 특정 서열을 인식해서 자른다는 건 세균의 게놈도 자를 수 있다는 얘기인데, 세균은 이러한 사고를 막기 위해 제한 효소가 인식하는 자리의 염기에는 메틸기를 붙여뒀다. 즉 외부에서 들어오는 DNA는 메틸기가 없기 때문에 제한효소가 인식하고 자르지만, 세균의 DNA는 메틸기가 붙어있기 때문에 인식을 못 하는셈. 제한효소에 대해 자세히 알고 싶다면 생명과학2를 공부하자. 주로 3점짜리 고득점 추론문제로 생명공학과 함께 많이 나온다.
대부분의 제한 효소는 37도에서 DNA랑 완충용액 넣고 효소 넣고 던져두면 DNA를 자르지만, 특정 효소는 활성을 갖는 온도가 다른 경우가 있다[1]. 골때리는 게, 예전에는 제한효소를 살 때 완충 용액을 종류가 다른 몇 가지를 팔았다. 한 가지 효소로 자를 때는 괜찮은데, 두 개의 효소로 자를 때는 한 완충 용액에서 100%의 활성을 보이는 효소가 있는 반면 0%인 효소가 있어서 호환을 맞추기가 쉽지 않았다. 요즘은 어떤 효소든 넣기만 하면 활성을 가지는 완충 용액을 팔고 있다.

[1] 어떤 효소는 25도에서 활성을 갖고 어떤 효소는 65도에서 활성을 갖는다. 보통 37도에서 활성을 갖는 효소들은 65도에서는 익어버린다.