Рестрикционният ензим, по-често наричан рестрикционна ендонуклеаза, има способността да разцепва молекулите на ДНК на малки фрагменти. Този процес на разцепване се осъществява близо до или на специално разпознаващо място на молекулата на ДНК, наречена рестрикционен сайт. Мястото за разпознаване обикновено се състои от 4-8 базови двойки. В зависимост от мястото на разцепване, рестрикционните ензими могат да бъдат от четири различни типа; Тип I, Тип II, Тип III и Тип IV. В допълнение към мястото на разцепване, фактори като състав, изискване на ко-фактори и състоянието на целевата последователност се вземат предвид при разграничаване на рестрикционните ензими в четири групи. По време на разцепването на молекулата на ДНК, мястото на разцепване може да бъде или на самото място на рестрикция, или на разстояние от мястото на рестрикция. По време на процеса на разцепване на ДНК рестрикционните ензими създават два разреза през всяка от основите на захарния фосфат в двойната спирала на ДНК. Рестрикционните ензими се намират главно в Ахея и бактерии. Те използват тези ензими като защитен механизъм срещу нахлуващите вируси. Рестрикционните ензими разцепват чуждата (патогенна) ДНК, но не и собствената й ДНК. Собствената му ДНК се защитава от ензим, известен като метилтрансфераза, който прави модификации в гостоприемната ДНК и предотвратява разцепването. Рестрикционен ензим тип I хайкисебе сис сайт за разцепване, който е далеч от сайта за разпознаване. Рестрикционните ензими тип II се разцепват в самия сайт за разпознаване или на по-близко разстояние до него. Това е ключовата разлика между ензима рестрикция тип I и тип II.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е ензим за ограничаване на тип I
3. Какво е ензим за ограничаване на тип II
4. Прилики между ензим от ограничение тип I и тип II
5. Паралелно сравнение - Тип I срещу Тип II Ограничаване Ензим в таблична форма
6. Резюме
Рестрикционните ензими от тип I са пентамерни протеини, съставени от три мулти субединици: рестрикционна субединица, метилираща субединица и подразделение за разпознаване на ДНК последователност. Тези субединици са неидентични. Първоначално бяха идентифицирани в две различни форми на Ешерихия коли. Мястото на разцепване на тези рестрикционни ензими присъства в различни случайни точки, обикновено 1000 базови двойки от мястото на разпознаване. Тези рестрикционни ензими изискват ATP, Mg2+ и S-аденозил-L-метионин за неговото активиране. Рестрикционните ензими тип I притежават както метилаза, така и рестрикционна дейност. Бактериите използват рестрикционни ензими като клетъчен защитен механизъм от нахлуващи вируси. Рестрикционните ензими разцепват вирусната ДНК и ги унищожават. Но за да се предотврати разцепването на собствената гостоприемна ДНК, рестрикционният ензим тип I осигурява защита от метилиране. Това променя ДНК на гостоприемника и предотвратява разцепването. Въпреки че тези рестрикционни ензими са биохимично важни, те не се използват широко, тъй като не осигуряват дискретни рестрикционни фрагменти или модели на свързване с гел.
Рестрикционните ензими тип II съдържат две идентични субединици в своята структура. Хомодимерите се образуват от рестрикционни ензими тип II с разпознаваемите места. Местата за разпознаване обикновено са палиндромни и не са разделени. Има дължина от 4-8 основни двойки. За разлика от тип I, мястото на разцепване на рестрикционния ензим тип II присъства на мястото на разпознаване или присъства на близко разстояние до мястото на разпознаване.
Фигура 02: Ензими за ограничаване на тип II
Тези рестрикционни ензими са биохимично значими и са широко достъпни в търговската мрежа. За неговото активиране се изисква само Mg2+. Той няма активност на метилиране и осигурява само функцията на рестрикционна активност. Тези рестрикционни ензими се свързват с молекулите на ДНК като хомодимери и имат способността да разпознават симетрични ДНК последователности, както и асиметрични последователности.
Ензим за рестрикция тип I срещу тип II | |
Рестрикционният ензим тип I е ензим за рестрикция на ДНК, който разцепва ДНК на произволни места, далеч от мястото на разпознаване. | Рестрикционният ензим тип II е ДНК рестрикционен ензим, който разцепва ДНК в определени позиции в близост до или в мястото на разпознаване. |
композиция | |
Рестрикционният ензим тип I е сложен ензим, който се състои от три (03) недиендични подразделения. | Рестрикционният ензим тип II е обикновен ензим, който е съставен от две еднакви субединици. |
Молекулно тегло | |
Рестрикционният ензим тип I тежи 400 000 далтона. | Рестрикционният ензим тип II има диапазон на тегло от 20 000 - 100 000 далтона. |
Последователност на разцепването | |
Разцепващата последователност е неспецифична за рестрикционен ензим тип I. | Рестрикционният ензим тип II има специфична последователност на разцепване. |
Място на разцепване | |
Мястото на разцепване е на 1000 нуклеотида далеч от мястото на разпознаване в рестрикционни ензими тип I. | Мястото на разцепване присъства на мястото на разпознаване или на малко разстояние от мястото на разпознаване в рестрикционен ензим тип II. |
Кофактори за активиране | |
Резистентният ензим тип I изисква ATP, Mg2+ и S-аденозил-L-метионин за неговото активиране. | Необходим е само Mg2 + за активиране на рестрикционен ензим тип II. |
Активност на метилиране | |
Ензимът тип I осигурява защита на ДНК чрез метилиране. | Няма метилиране в рестрикционни ензими тип II. |
Дейност на ензима | |
Рестрикционният ензим тип I осигурява както ендонуклеаза (рестрикция), така и метилиране. | Рестрикционният ензим тип II осигурява само рестрикционна активност. |
Примери | |
EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Рестрикционните ензими се наричат биологични ножици, които разцепват молекулите на ДНК на по-малки вещества. Рестрикционните ензими се диференцират в 04 различни категории според местоположението на мястото на разцепване по отношение на мястото на разпознаване, наличните ко-фактори, състава и състоянието на целевата последователност. За своето активиране, рестрикционните ензими тип I изискват ATP, Mg2+, и S-аденозил-L-метионин. Мястото на разцепване от рестрикционен ензим тип I присъства обикновено на 1000 базови двойки далеч от мястото на разпознаване и осигурява метилазната защита на ДНК. Ензимите за рестрикция от тип II изискват само Mg2+ за нейното активиране. Мястото на разцепване присъства на мястото за разпознаване или в близост до него. Той няма активност на метилиране и е широко достъпен в търговската мрежа. Това е разликата между рестрикционен ензим тип I и рестрикционен ензим тип II.
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели, съгласно цитираната бележка. Моля, изтеглете PDF версията тук Разлика между ензим за ограничаване на тип I и тип II.
1. Biolabs, Нова Англия. „Видове рестрикционни ендонуклеази.“ Видове рестрикция ендонуклеази | NEB, налични тук. Достъп до 25 август 2017 г..
2. Pingoud, A, et al. „Ендонуклеази от ограничение от тип II - историческа перспектива и други.“ Изследване на нуклеинови киселини., Национална медицинска библиотека в САЩ, юли 2014 г., достъпно тук. Достъп до 25 август 2017 г..
2. Loenen, WA, et al. „Рестрикционни ензими тип I и техните роднини.“ Изследване на нуклеинови киселини., Национална медицинска библиотека на САЩ, януари 2014 г., достъпно тук. Достъп до 25 август 2017 г..
1. „Рестрикционен ензим Eco RI“ от Tinastella - Собствена работа (Public Domain) чрез Commons Wikimedia