Jak wyróżniają się te endonukleele
Ile wiesz o enzymach restrykcyjnych? Dzięki tej recenzji lepiej zrozumiesz, co robią i dlaczego są one ważne.
Definiowanie enzymów restrykcyjnych
Endonukleazy restrykcyjne to klasa enzymów, które przecinają cząsteczki DNA. Każdy enzym rozpoznaje unikalną sekwencję nukleotydów w nici DNA. Takie sekwencje mają zwykle długość około 4 do 6 par zasad. Sekwencje są palindromowe, ponieważ komplementarna nić DNA ma tę samą sekwencję tylko w odwrotnym kierunku.
Innymi słowy, obie nici DNA są cięte w tym samym miejscu.
Gdzie znajdują się te enzymy
Enzymy restrykcyjne znajdują się w wielu różnych szczepach bakterii, których rolą biologiczną jest udział w obronie komórek. Enzymy te "ograniczają" obcy (np. Wirusowy) DNA, który dostaje się do komórki, niszcząc ją. Komórka gospodarza ma system modyfikacji restrykcyjnej, który metyluje własny DNA w miejscach specyficznych dla jego odpowiednich enzymów restrykcyjnych, tym samym chroniąc go przed cięciem. Odkryto ponad 800 znanych enzymów , które rozpoznają ponad 100 różnych sekwencji nukleotydowych.
Użyj w biotechnologii
Enzymy restrykcyjne są stosowane w biotechnologii do cięcia DNA na mniejsze nici w celu zbadania różnic długości fragmentów między osobnikami (Restruktion Fragment Length Polymorphism - RFLP). Są również używane do klonowania genów.
Techniki RFLP zostały użyte do ustalenia, że osoby lub grupy osób mają wyraźne różnice w sekwencjach genów i wzorcach cięcia restrykcyjnego w pewnych obszarach genomu.
Znajomość tych wyjątkowych obszarów jest podstawą odcisków palców DNA . Każda z tych metod zależy od zastosowania elektroforezy w żelu agarozowym do rozdziału fragmentów DNA. Bufor TBE, który składa się z zasady Tris, kwasu borowego i EDTA, jest powszechnie stosowany do elektroforezy w żelu agarozowym w celu zbadania produktów DNA.
Rodzaje enzymów restrykcyjnych
Istnieją trzy różne typy enzymów restrykcyjnych. Typ I tnie DNA w przypadkowych lokalizacjach aż do 1000 lub więcej par zasad z miejsca rozpoznania. Cięcia typu III na około 25 par zasad z witryny. Typy I i III wymagają ATP i mogą być dużymi enzymami z wieloma podjednostkami. Enzymy typu II, które są głównie stosowane w biotechnologii, wycinają DNA w rozpoznawanej sekwencji bez potrzeby ATP i są mniejsze i prostsze.
Enzymy restrykcyjne typu II nazwane są zgodnie z gatunkami bakterii, z których są izolowane. Na przykład enzym EcoRI został wyizolowany z E. coli . Większość społeczeństwa zna epidemie E. coli w żywności.
Enzymy restrykcyjne typu II mogą generować dwa różne rodzaje cięć w zależności od tego, czy wycinają one obydwie nici w środku sekwencji rozpoznawania, czy też każdą nić bliżej jednego końca sekwencji rozpoznającej.
Pierwsze cięcie wygeneruje "tępe końce" bez nawisów nukleotydowych. Ten ostatni generuje "lepkie" lub "spójne" końce, ponieważ każdy otrzymany fragment DNA ma nawis, który uzupełnia inne fragmenty. Obie są użyteczne w genetyki molekularnej do wytwarzania rekombinowanego DNA i białek.
Ta forma DNA wyróżnia się, ponieważ jest wytwarzana przez podwiązanie (połączenie ze sobą) dwóch lub więcej różnych nici, które pierwotnie nie były ze sobą połączone.