Kako se ove endonucelease ističu
Koliko znate o restrikcijskim enzimima? Bolje razumijevanje onoga što rade i zašto su važni, s ovom recenzijom.
Definiranje restrikcijskih enzima
Restrikcijske endonukleaze su klasa enzima koji rezaju DNA molekule. Svaki enzim prepoznaje jedinstveni slijed nukleotida u DNK lancu. Takve sekvence obično su duge oko 4 do 6 baza. Sekvence su palindromne po tome što komplementarni DNA lanac ima isti slijed samo u suprotnom smjeru.
Drugim riječima, oba niza DNA se rezaju na istom mjestu.
Gdje se nalaze ovi enzimi
Restrikcijski enzimi nalaze se u mnogim različitim vrstama bakterija gdje njihova biološka uloga sudjeluje u obrani stanica. Ovi enzimi "ograničavaju" stranu (npr. Virusnu) DNA koja ulazi u stanicu uništavajući ga. Stanica domaćin ima sustav restrikcijsko-modifikacije koji metilizira vlastitu DNA na mjestima specifičnim za svoje restrikcijske enzime, čime se štiti od cijepanja. Otkriveno je više od 800 poznatih enzima koji prepoznaju više od 100 različitih nukleotidnih sekvenci.
Upotreba u biotehnologiji
Restrikcijski enzimi se koriste u biotehnologiji kako bi se DNA uklonila u manje niti kako bi se proučavale razlike duljine fragmenta među pojedincima (Polymorfizam ograničenja duljine fragmenata - RFLP). Također se koriste za kloniranje gena.
RFLP tehnike korištene su kako bi se utvrdilo da pojedinci ili skupine pojedinaca imaju specifične razlike u sekvencijama gena i obrascima cijepanja restrikcije u određenim područjima genoma.
Poznavanje tih jedinstvenih područja temelj je za otiske prstiju DNA . Svaka od ovih metoda ovisi o upotrebi agaroza gel elektroforeze za odvajanje DNA fragmenata. TBE pufer, koji se sastoji od baze Tris, borne kiseline i EDTA, obično se koristi za elektroforezu agarozne gage za ispitivanje DNA produkata.
Vrste restrikcijskih enzima
Postoje tri različite vrste restrikcijskih enzima. Tip I prekida DNK na nasumičnim mjestima do 1000 ili više osnovnih para s mjesta prepoznavanja. Tip III smanjuje približno 25 osnovnih para od mjesta. Vrste I i III zahtijevaju ATP i mogu biti veliki enzimi s više podjedinica. Tipi II enzimi, koji se pretežno koriste u biotehnologiji, rezaju DNA unutar priznatih sekvenci bez potrebe za ATP-om, te su manji i jednostavniji.
Restrikcijski enzimi tipa II su imenovani prema bakterijskim vrstama iz kojih su izolirani. Na primjer, enzim EcoRI je izoliran iz E. coli . Većina javnosti upoznata je s epidemijom E. coli u hrani.
Vrste restrikcijskih enzima tipa II mogu stvoriti dva različita tipa rezova, ovisno o tome jesu li obje niti u sredini sekvencije prepoznavanja ili svaki lanac bliži jednom kraju sekvencije prepoznavanja.
Bivši rez rezultira "tupim krajevima" bez nukleotidnih prevjesa. Ovo potonje stvara "ljepljive" ili "kohezivne" krajeve, jer svaki rezultirajući fragment DNK ima presjek koji komplimira druge fragmente. Obje su korisne u molekularnoj genetici za izradu rekombinantne DNA i proteina.
Taj oblik DNA ističe se zato što se proizvodi ligacijom (povezivanjem) dva ili više različitih niti koji nisu bili izvorno povezani.