DNAとDNaseの主な違いは、DNAが核酸であるのに対し、DNaseは酵素、特にエンドヌクレアーゼであることである。
さらに、DNAは地球上のほとんどの生物の遺伝物質として機能しているのに対し、DNaseはDNAの核酸単量体間のホスホジエステル結合を切断するものです。
DNAとDNaseは、それぞれ基質と酵素となる関連した生体分子です。
両者は組換えDNA技術において重要な役割を担っている。
DNAとは
DNA（デオキシリボ核酸）は、2種類ある核酸のうちの1つです。
真核生物では核の中に、原核生物では細胞質内に存在する。
DNAは、DNAヌクレオチドが重合したものです。
各DNAヌクレオチドは、デオキシリボース糖に窒素塩基とリン酸基が結合したものです。
DNA中に存在する窒素塩基は、アデニン（A）、グアニン（G）、シトシン（C）、チミン（T）の4種類です。
各DNAヌクレオチドは、既存のヌクレオチドの3’水酸基と入力ヌクレオチドの5’リン酸基の間に生じるホスホジエステル結合を介して次のDNAヌクレオチドと結合しています。
生理的な条件下では、DNAは2本鎖として存在する。
これは、各DNA分子が2本のDNA鎖からなり、2本の鎖の相補的な窒素塩基の間に形成される水素結合によって結合していることを意味する。
そのため、DNAの2本の鎖は、片方の鎖が5’から3’の方向へ、反対側の鎖が3’から5’の方向へ、反平行に伸びていることがわかります。
図1: DNAの構造
また、DNAはほとんどの生物で遺伝子の材料となっている。
DNAは、生物の成長、発達、生殖に必要な生物学的情報を格納している。
遺伝子は、DNA分子上の遺伝単位です。
遺伝子は、転写と翻訳を経て、タンパク質やRNAなどの機能分子を作り出す。
さらに、DNAは自己複製を行う分子であり、DNA複製と呼ばれるプロセスにより、既存のDNAから新しいDNAを合成することができる。
例えば、DNAは膨大な量の生体情報をコード化しているため、分子としては大きい。
そのため、細胞内でパッケージングするために、DNAはタンパク質とともにDNAの高次組織の一種である染色体を形成しています。
DNaseとは
DNaseは、DNA結合タンパク質の一種で、DNAの骨格にあるホスホジエステル結合の加水分解切断を触媒するヌクレアーゼとして機能する。
一般に、DNaseはエンドヌクレアーゼであり、DNA鎖の途中の任意の場所を切断する。
DNaseには、主にDNase IとDNase IIの2種類があります。
ヒトの遺伝子であるDNASE1は、ピリミジンヌクレオチドに隣接するリン酸ジエステル結合を優先的に切断するDNase Iをコードしている。
DNase Iはクロマチン、二本鎖および一本鎖のDNAに作用することができる。
ヒトの細胞内におけるDNase Iの主な機能は、DNAのリサイクルです。
また、アポトーシス時のDNAの断片化にも関与している。
一方、DNase IIは、一本鎖DNAのみを切断するエンドヌクレアーゼです。
また、酸性のpHで機能する。
したがって、このタイプのDNaseは酸性DNaseとも呼ばれる。
：図2 DNase Iのクロマチン上の有効領域
例えば、DNase Iは、DNAを操作するための強力な研究ツールとして役立っています。
例えば、RNAの単離や逆転写の準備の際にDNAを分解するために使用されます。
また、DNase I フットプリンティングと呼ばれる手法では、DNA上のタンパク質結合配列の同定に重要な役割を担っています。
その他、培養細胞の凝集やDNAの断片化を防ぐためにDNaseを使用することもあります。
DNAとDNaseの類似性
- DNAとDNaseは、それぞれ酵素反応の基質と酵素として作用することから、関連性のある生体分子といえます。
- どちらもバイオテクノロジーにおいて重要です。
DNAとDNaseの違い
定義
DNAとは、ほぼすべての生物に存在する染色体の主成分で、遺伝情報の担い手となる自己複製物質です。
DNaseとは、DNAをオリゴヌクレオチドやより小さな分子に加水分解する酵素のことである。
これらの定義自体が、DNAとDNaseの主な違いを説明しています。
生体分子の種類
また、DNAは核酸であり、DNaseは酵素（タンパク質）です。
モノマー
DNAのモノマーはDNAのヌクレオチドであり、DNaseのモノマーはアミノ酸です。
したがって、この点もDNAとDNaseの違いです。
合成
DNaseの合成は、DNase遺伝子の転写と翻訳によって行われるのに対し、DNA複製は既存のDNAを鋳型として新しいDNAを合成する機構です。
所在地
DNAとDNaseのもう一つの違いは、DNAは核の中で発生し、DNaseは細胞質で発生することである。
役割
DNaseはリン酸ジエステル結合の加水分解を触媒する一方、DNAは生物の成長、発達、生殖に必要な遺伝情報を含んでいる。
重要性
また、DNAはほとんどの生物の遺伝物質として機能しているが、DNaseはDNAをオリゴ糖に切断する。
バイオテクノロジー分野での利用
DNAとDNaseのもう一つの違いは、バイオテクノロジーにおける用途です。
DNAは関連情報を持つ遺伝子を含んでおり、DNaseはRNAの精製に関与している。
結論
結論として、DNAはほとんどの生物の遺伝物質であり、タンパク質を合成するための遺伝情報をコードしている。
一方、DNaseは、DNAを小さな断片に切断することを触媒するヌクレアーゼです。
したがって、DNAとDNaseの大きな違いは、それぞれの生体分子が細胞内でどのような役割を担っているかということです。
