Enzym restrykcyjny, częściej określany jako endonukleaza restrykcyjna, ma zdolność cięcia cząsteczek DNA na małe fragmenty. Ten proces rozszczepiania zachodzi w pobliżu lub w specjalnym miejscu rozpoznawania cząsteczki DNA zwanym miejscem restrykcyjnym. Miejsce rozpoznawania zazwyczaj składa się z 4-8 par zasad. W zależności od miejsca cięcia enzymy restrykcyjne mogą być czterech różnych typów; Typ I, typ II, typ III i typ IV. Oprócz miejsca cięcia bierze się pod uwagę czynniki takie jak skład, wymóg kofaktorów i stan sekwencji docelowej przy różnicowaniu enzymów restrykcyjnych na cztery grupy. Podczas cięcia cząsteczki DNA miejsce cięcia może znajdować się w samym miejscu restrykcyjnym lub w pewnej odległości od miejsca restrykcyjnego. Podczas procesu cięcia DNA enzymy restrykcyjne tworzą dwa nacięcia przez każdy szkielet cukrowo-fosforanowy w podwójnej helisie DNA. Enzymy restrykcyjne znajdują się głównie w Achaea i bakteriach. Wykorzystują te enzymy jako mechanizm obronny przed atakującymi wirusami. Enzymy restrykcyjne przecinają obce (patogenne) DNA, ale nie własne DNA. Własne DNA jest chronione przez enzym znany jako metylotransferaza, który dokonuje modyfikacji w DNA gospodarza i zapobiega rozszczepianiu. Enzym restrykcyjny typu I. posiadases miejsce rozszczepiania, które jest z dala od miejsca rozpoznawania. Enzymy restrykcyjne typu II rozszczepiają się w samym miejscu rozpoznawania lub w bliższej odległości od niego. Jest to kluczowa różnica między enzymem restrykcyjnym typu I i typu II.
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest enzym ograniczający typu I
3. Co to jest enzym ograniczający typu II
4. Podobieństwa między enzymem restrykcyjnym typu I i typu II
5. Porównanie obok siebie - enzym ograniczający typu I vs typu II w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Enzymy restrykcyjne typu I są białkami pentamerycznymi złożonymi z trzech wielu podjednostek: podjednostki restrykcyjnej, podjednostki metylacji i podjednostki rozpoznawania sekwencji DNA. Te podjednostki nie są identyczne. Zostały początkowo zidentyfikowane w dwóch różnych formach Escherichia coli. Miejsce cięcia tych enzymów restrykcyjnych jest obecne w różnych losowych punktach, zazwyczaj 1000 par zasad od miejsca rozpoznawania. Te enzymy restrykcyjne wymagają ATP, Mg2)+ i S-adenozylo-L-metionina do jej aktywacji. Enzymy restrykcyjne typu I wykazują zarówno aktywność metylazy jak i restrykcyjne. Bakterie wykorzystują enzymy restrykcyjne jako mechanizm obrony komórkowej przed atakującymi wirusami. Enzymy restrykcyjne rozszczepiają wirusowe DNA i niszczą je. Ale aby zapobiec rozszczepieniu własnego DNA gospodarza, enzym restrykcyjny typu I zapewnia ochronę metylacji. To modyfikuje DNA gospodarza i zapobiega rozszczepianiu. Chociaż te enzymy restrykcyjne są ważne biochemicznie, nie są szeroko stosowane, ponieważ nie zapewniają dyskretnych fragmentów restrykcyjnych ani wzorów wiązania żelowego.
Enzymy restrykcyjne typu II zawierają w swojej strukturze dwie identyczne podjednostki. Homodimery są tworzone przez enzymy restrykcyjne typu II z miejscami rozpoznawania. Miejsca rozpoznawania są zazwyczaj palindromiczne i niepodzielne. Ma długość 4-8 par zasad. W przeciwieństwie do typu I, miejsce cięcia enzymu restrykcyjnego typu II jest obecne w miejscu rozpoznawania lub w bliskiej odległości od miejsca rozpoznawania.
Rycina 02: Enzymy restrykcyjne typu II
Te enzymy restrykcyjne są znaczące biochemicznie i są szeroko dostępne na rynku. Do aktywacji wymaga tylko Mg2)+. Nie ma aktywności metylacji i zapewnia jedynie funkcję aktywności restrykcyjnej. Te enzymy restrykcyjne wiążą się z cząsteczkami DNA jako homodimery i mają zdolność rozpoznawania symetrycznych sekwencji DNA, a także sekwencji asymetrycznych.
Enzym typu I i typu II | |
Enzym restrykcyjny typu I jest enzymem restrykcyjnym DNA, który tnie DNA w losowych miejscach z dala od miejsca rozpoznawania. | Enzym restrykcyjny typu II jest enzymem restrykcyjnym DNA, który tnie DNA w określonych pozycjach w pobliżu lub w miejscu rozpoznawania. |
Kompozycja | |
Enzym restrykcyjny typu I jest złożonym enzymem, który składa się z trzech (03) nieidentycznych podjednostek. | Enzym restrykcyjny typu II jest prostym enzymem złożonym z dwóch identycznych podjednostek. |
Waga molekularna | |
Enzym restrykcyjny typu I waży 400 000 daltonów. | Enzym restrykcyjny typu II ma zakres wagowy od 20 000 do 100 000 daltonów. |
Sekwencja rozkładu | |
Sekwencja cięcia jest niespecyficzna w enzymie restrykcyjnym typu I.. | Enzym restrykcyjny typu II ma specyficzną sekwencję cięcia. |
Strona dekoltu | |
Miejsce cięcia znajduje się 1000 nukleotydów od miejsca rozpoznawania w enzymach restrykcyjnych typu I.. | Miejsce rozszczepienia jest obecne w miejscu rozpoznania lub w niewielkiej odległości od miejsca rozpoznania w enzymie restrykcyjnym typu II. |
Czynniki aktywujące | |
Enzym restrykcyjny typu I wymaga ATP, Mg2)+ i S-adenozylo-L-metionina do jej aktywacji. | Tylko Mg2 + jest wymagany do aktywacji enzymu restrykcyjnego typu II. |
Aktywność metylacji | |
Enzym typu I zapewnia ochronę DNA przez metylację. | Brak aktywności metylacji w enzymach restrykcyjnych typu II. |
Aktywność enzymu | |
Enzym restrykcyjny typu I zapewnia zarówno aktywność endonukleazy (ograniczenie), jak i metylacji. | Enzym restrykcyjny typu II zapewnia jedynie aktywność restrykcyjną. |
Przykłady | |
EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Enzymy restrykcyjne są nazywane nożyczkami biologicznymi, które tną cząsteczki DNA na mniejsze substancje. Enzymy restrykcyjne dzielą się na 04 różnych kategorii w zależności od lokalizacji miejsca cięcia w odniesieniu do miejsca rozpoznawania, obecnych czynników, składu i stanu sekwencji docelowej. Do aktywacji enzymy restrykcyjne typu I wymagają ATP, Mg2)+, i S-adenozylo-L-metionina. Miejsce cięcia enzymu restrykcyjnego typu I jest obecne zazwyczaj w odległości 1000 par zasad od miejsca rozpoznawania i zapewnia DNA ochronę metylazy. Ograniczenia typu II enzymy wymagają tylko Mg2)+ do jego aktywacji. Miejsce rozszczepienia znajduje się w miejscu rozpoznania lub w jego pobliżu. Nie ma aktywności metylacji i jest szeroko dostępny na rynku. Jest to różnica między enzymem restrykcyjnym typu I a enzymem restrykcyjnym typu II.
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Pobierz wersję PDF tutaj Różnica między enzymem ograniczającym typ I i typ II.
1. Biolabs, Nowa Anglia. „Rodzaje endonukleaz restrykcyjnych”. Rodzaje endonukleaz restrykcyjnych | NEB, dostępne tutaj. Dostęp 25 sierpnia 2017 r.
2. Pingoud, A, i in. „Endonukleazy restrykcyjne typu II - perspektywa historyczna i nie tylko.” Badania nad kwasami nukleinowymi., US Library of Medicine, lipiec 2014, dostępne tutaj. Dostęp 25 sierpnia 2017 r.
2. Loenen, W A i in. „Enzymy restrykcyjne typu I i ich krewni.” Badania nad kwasami nukleinowymi., US Library of Medicine, styczeń 2014, dostępne tutaj. Dostęp 25 sierpnia 2017 r.
1. „Enzym restrykcyjny Eco RI” Autor: Tinastella - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia