Restrikcijas endonukleāzes ir specifiski fermenti, kas sadala divpavedienu DNS (dsDNS). Molekulārajā bioloģijā tos sauc arī par molekulārajām šķērēm. Restrikcijas enzīmi spēj atpazīt specifiskas īsas dsDNA sekvences, kas pazīstamas kā atpazīšanas vietas, un sadala fosfodiestera un ūdeņraža saites, lai atvērtu dubultās šķipsnas. Šo enzīmu šķelšanās rezultātā tiek ražoti DNS fragmenti ar dažāda veida galiem, piemēram, lipīgiem galiem un neasiem galiem. DNS līze ir enzīms, ko izmanto molekulārajā bioloģijā, lai savienotu divus blakus esošos DNS virzienus, veidojot jaunas saites. Šis posms ir pazīstams kā ligācija, un atkarībā no savienotā DNS gala veida tos var saukt par neasu galu ligāciju un lipīgu galu ligāciju. Galvenā atšķirība starp neass un lipīgo galu ligāciju ir tā neasu galu ligācija notiek starp DNS fragmentiem, kas satur divus neass galus tā kā lipīga gala ligācija notiek starp 5 'un 3' pārkarēm. Salīdzinot ar neasu galu ligāciju, lipīgā gala ligācija ir efektīvāka un stabilāka.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir neasu galu ligacija
3. Kas ir lipīga gala ligacija
4. Blakus salīdzinājums - neasas un lipīgas beigu līgošana
5. Kopsavilkums
Dažas restrikcijas endonukleāzes var sagriezt DNS pretējās bāzēs un radīt neasu galu DNS fragmentus. Šie fermenti ir pazīstami kā neasu galu griezēji; tie sadalās taisni uz leju līdz restrikcijas vietas vidum, neatstājot vienkārtas pārkares pamatnes. Neass galus sauc arī par galiem, kas nepārsniedz galus, jo tiem galos nav 3 'un 5' pārkarošu pamatņu. Abas šķipsnas beidzas no bāzes pāriem neasos galos. Bieži sastopamie neasu galu griešanas enzīmi ir EcoRV HaeIII, AluI un SmaI.
Starp diviem neass galiem ir iesaistīta neass galu ligācija. Tā nav izvirzīto bāzu ligācija. Šī ligācija ir mazāk efektīva nekā lipīga gala ligācija. Tomēr dažos gadījumos neass galu ligācija kļūst izdevīgāka nekā lipīga gala ligācija, it īpaši, ja saista PCR produktus. PCR produktus vienmēr ražo ar neasiem galiem. Neregulētu galu ligācijai nav nepieciešami papildu gali DNS savienošanai.
01. attēls. Enzīma Eco RV neass galaprodukts
Dažas restrikcijas endonukleāzes spēj sagriezt dsDNS, atstājot pārlieku garu vienšūnas DNS gabalu. Šie gali ir zināmi kā lipīgi vai pārlieku gari. Stingru galu ligācija notiek starp diviem DNS fragmentiem, kuriem ir atbilstošas pārkares, jo lipīgajiem galiem ir nesapārotas bāzes, un, lai izveidotu saites, tiem ir vajadzīgas papildu bāzes. Tāpēc abiem DNS avotiem ir jāizmanto viens un tas pats restrikcijas enzīms, lai iegūtu atbilstošos ligandējošos fragmentus.
Sticky end ligation ir efektīvāks, un tas bieži ir ļoti vēlams klonēšanas procesos. Ir vairāki restrikcijas fermenti, kas rada lipīgus galus. Tie ir EcoRI, BamHI, HindIII utt.
02. Attēls. Enzīma Eco RI lipīga gala produkcija
Blunt vs Sticky End Ligation | |
Starp diviem neass galu DNS fragmentiem notiek strupu galu ligācija. | Lipīga gala ligācija notiek starp diviem atbilstošiem DNS fragmentiem ar lipīgiem galiem. |
Fermenti | |
Neass galu griezēji rada neasus galus. | Līpveida griezēji rada lipīgus vai salīmējošus galus. |
Prasība pēc atbilstošām beigām | |
Tas neprasa atbilstošus fragmentus vai papildinošas bāzes. | Lai izveidotu pāru pamatus, galos ir nepieciešami papildu pamati. |
Efektivitāte | |
Tas ir mazāk efektīvs nekā lipīga gala ligācija | Tas ir efektīvāk nekā neasu galu ligācija. |
Restrikcijas endonukleāzes spēj sadalīt dsDNS un radīt DNS fragmentus ar dažādiem galiem. Viņi atpazīst specifiskas sekvences un ierobežo DNS, veidojot lipīgus un neass galus. Lipīgajiem galiem fragmentu galā ir nesapārotas pamatnes. Neass galus izveido taisnas šķelšanās dēļ, un to galos ir bāzes pāri. Sticky end ligation prasa divus komplementārus vienpavediena DNS gabalus. Blunt gala ligācija notiek starp jebkuriem diviem neass gala fragmentiem. Šī ir atšķirība starp neass un lipīgo ligāciju.
Atsauces:
1. Roberts, Ričards J. “Kā restrikcijas enzīmi kļuva par molekulārās bioloģijas zirgiem.” Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti. Nacionālās akadēmiskās zinātnes, n.d. Web. 2017. gada 12. aprīlis
2. Adnan, Amna. Ierobežojošo enzīmu lietojumi biotehnoloģijā. N.p., n.d. Web. 2017. gada 12. aprīlis
Attēla pieklājība:
1. Ramin Herati - “EcoRV ierobežošanas vietne.rsh” - izveidots ar Inkscape (publiskais domēns), izmantojot Commons Wikimedia
2. Tinastella “Restrikcijas enzīms Eco RI” - Savs darbs (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia