Restriktsiooniensüümil, mida sagedamini nimetatakse restriktsiooni endonukleaasiks, on võime lõhustada DNA molekulid väikesteks fragmentideks. See lõhustamisprotsess toimub DNA molekuli spetsiaalse äratundmiskoha lähedal või seda nimetatakse restriktsioonisaidiks. Tuvastuskoht koosneb tavaliselt 4-8 aluspaarist. Sõltuvalt lõhustumiskohast võivad restriktsiooniensüümid olla nelja erinevat tüüpi; I tüüp, II tüüp, III tüüp ja IV tüüp. Lisaks lõhustamiskohale võetakse restriktsiooniensüümide jagamisel nelja rühma arvesse selliseid tegureid nagu koostis, kaasfaktorite nõue ja sihtjärjestuse seisund. DNA molekuli lõhustamise ajal võib lõhustamiskoht olla kas restriktsioonisaidis endas või restriktsioonisaidist kaugel. DNA lõhestamise protsessi käigus loovad restriktsiooniensüümid DNA kahekordse spiraali mõlemas suhkrufosfaadi karkassis kaks sisselõiget. Restriktsiooniensüüme leidub peamiselt Ahhaas ja bakterites. Nad kasutavad neid ensüüme kaitsemehhanismina sissetungijate viiruste vastu. Restriktsiooniensüümid lõikavad võõrast (patogeenset) DNA-d, kuid mitte oma DNA-d. Tema enda DNA-d kaitseb ensüüm, mida tuntakse metüültransferaasina, mis muudab peremees-DNA modifikatsioone ja hoiab ära lõhustumise. I tüüpi restriktsiooniensüüm omavadses lõhestamiskoht, mis on äratundmiskohast eemal. II tüüpi restriktsiooniensüümid lõhenevad äratundmiskohas või sellest lähemal. See on peamine erinevus I ja II tüüpi restriktsiooniensüümi vahel.
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on I tüüpi piiranguensüüm
3. Mis on II tüüpi piiranguensüüm
4. I ja II tüüpi piiranguensüümi sarnasused
5. Võrdlus võrdlusega - I tüüpi vs II tüüpi piiranguensüüm tabelina
6. Kokkuvõte
I tüüpi restriktsiooniensüümid on pentameerilised valgud, mis koosnevad kolmest mitmest alaühikust: restriktsiooni alaühikust, metüleerimise subühikust ja DNA järjestuse äratundmise alaühikust. Need alaühikud ei ole identsed. Algselt tuvastati need kahes erinevas vormis Escherichia coli. Nende restriktsiooniensüümide lõhustamiskoht on erinevates juhuslikes punktides, tavaliselt 1000 aluspaari kaugusel äratundmiskohast. Need restriktsiooniensüümid vajavad ATP, Mg2+ ja S-adenosüül-L-metioniin selle aktiveerimiseks. I tüüpi restriktsiooniensüümidel on nii metülaasi kui ka restriktsiooni aktiivsus. Bakterid kasutavad restriktsiooniensüüme raku kaitsemehhanismina sissetungivate viiruste vastu. Restriktsiooniensüümid lõhustavad viiruse DNA ja hävitavad need. Kuid selleks, et vältida enda peremees-DNA lõhustumist, pakub I tüüpi restriktsiooniensüüm metüleerimise kaitset. See modifitseerib peremehe DNA-d ja hoiab ära lõhestamise. Ehkki need restriktsiooniensüümid on biokeemiliselt olulised, ei kasutata neid laialdaselt, kuna need ei paku diskreetseid restriktsioonifragmente ega geeli sidumismustreid.
II tüüpi restriktsiooniensüümid sisaldavad oma struktuuris kahte identset subühikut. Homodimeerid moodustatakse äratundmiskohtadega II tüüpi restriktsiooniensüümide abil. Äratundmiskohad on tavaliselt palindroomsed ja jaotamata. Selle pikkus on 4-8 aluspaari. Erinevalt I tüübist on II tüüpi restriktsiooniensüümi lõhustumissait äratundmiskohas või äratundmiskoha lähedal..
Joonis 02: II tüüpi piiranguensüümid
Need restriktsiooniensüümid on biokeemiliselt olulised ja on kaubanduslikult laialdaselt saadaval. Selle aktiveerimiseks on vaja ainult Mg2+. Sellel puudub metüleerimise aktiivsus ja see pakub ainult restriktsiooni aktiivsust. Need restriktsiooniensüümid seonduvad DNA molekulidega homodimeeridena ja neil on võime ära tunda nii sümmeetrilisi kui ka asümmeetrilisi järjestusi.
I tüüpi või II tüüpi piiranguensüüm | |
I tüüpi restriktsiooniensüüm on DNA restriktsiooniensüüm, mis lõikab DNA juhuslikes kohtades kaugel selle äratundmiskohast. | II tüüpi restriktsiooniensüüm on DNA restriktsiooniensüüm, mis lõikab DNA kindlaksmääratud kohtades äratundmiskoha lähedal või sees. |
Koostis | |
I tüüpi restriktsiooniensüüm on keeruline ensüüm, mis koosneb kolmest (03) mitteindikaalsest alaühikust. | II tüüpi restriktsiooniensüüm on lihtne ensüüm, mis koosneb kahest identsest subühikust. |
Molekulmass | |
I tüüpi restriktsiooniensüüm kaalub 400 000 daltonit. | II tüüpi restriktsiooniensüümi massvahemik on 20 000 - 100 000 daltonit. |
Lõhkumise järjekord | |
Lõhustumisjärjestus on I tüüpi restriktsiooniensüümi korral mittespetsiifiline. | II tüüpi restriktsiooniensüümil on spetsiifiline lõhustamisjärjestus. |
Lõhustumiskoht | |
Lõhustumiskoht on I tüüpi restriktsiooniensüümide äratundmiskohast eemal 1000 nukleotiidi kaugusel. | Lõhustumiskoht asub II tüüpi restriktsiooniensüümis äratundmiskohas või lühikese vahemaa kaugusel äratundmiskohast. |
Aktiveerimise kofaktorid | |
I tüüpi restriktsiooniensüüm vajab ATP, Mg2+ ja S-adenosüül-L-metioniin selle aktiveerimiseks. | II tüüpi restriktsiooniensüümi aktiveerimiseks on vaja ainult Mg2 +. |
Metüleerimise aktiivsus | |
I tüüpi ensüüm kaitseb DNA-d metüülimise teel. | II tüüpi restriktsiooniensüümides metüleerumisaktiivsus puudub. |
Ensüümi aktiivsus | |
I tüüpi restriktsiooniensüüm tagab nii endonukleaasi (restriktsioon) kui ka metüleerimise aktiivsuse. | II tüüpi restriktsiooniensüüm tagab ainult restriktsiooniaktiivsuse. |
Näited | |
EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Restriktsiooniensüüme nimetatakse bioloogilisteks käärideks, mis lõhestavad DNA molekulid väiksemateks aineteks. Restriktsiooniensüümid jaotatakse 04 erinevasse kategooriasse vastavalt lõhustumiskoha asukohale, äratundmiskoha, esinevate kaasfaktorite, sihtjärjestuse koostise ja seisundi suhtes. I aktiveerimiseks vajavad I tüüpi restriktsiooniensüümid ATP, Mg2+, ja S-adenosüül-L-metioniin. I tüüpi restriktsiooniensüümi lõhustumiskoht asub tavaliselt äratundmiskohast 1000 aluspaari kaugusel ja tagab DNA metülaasi kaitse. II tüüpi piirangutega ensüümid vajavad ainult Mg2+ selle aktiveerimiseks. Lõhustumiskoht asub äratundmiskohas või selle lähedal. Sellel puudub metüülimisaktiivsus ja see on müügil laialdaselt saadaval. See on erinevus I tüüpi restriktsiooniensüümi ja II tüüpi restriktsiooniensüümi vahel.
Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuse kohaselt. Laadige alla PDF-versioon siit. Erinevus I ja II tüüpi piiranguensüümi vahel.
1. Biolabs, Uus-Inglismaa. "Restriktsiooni endonukleaaside tüübid." Restriktsiooni endonukleaaside tüübid | NEB, saadaval siit. Juurdepääs 25. augustil 2017.
2. Pingoud, A, et al. "II tüüpi restriktsiooni endonukleaasid - ajalooline vaade ja palju muud." Nukleiinhapete uuringud., USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, juuli 2014, saadaval siin. Juurdepääs 25. augustil 2017.
2. Loenen, WA, et al. "I tüüpi restriktsiooniensüümid ja nende sugulased." Nukleiinhapete uuringud., USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, jaanuar 2014, saadaval siin. Juurdepääs 25. augustil 2017.
1. Tinastella “Restriktsiooniensüüm Eco RI” - Omad tööd (avalik omand) Commons Wikimedia kaudu