Restriktioendonukleaasit ovat spesifisiä entsyymejä, jotka leikkaavat kaksijuosteista DNA: ta (dsDNA). Ne tunnetaan myös molekyylisaksina molekyylibiologiassa. Restriktioentsyymit kykenevät tunnistamaan tunnistuskohdiksi kutsuttujen dsDNA: n spesifiset lyhyet sekvenssit ja pilkkomaan fosfodiesteri- ja vety sidokset avaamaan kaksoisjuosteita. Näiden entsyymien pilkkoutumisen seurauksena tuotetaan DNA-fragmentteja erityyppisillä päillä, kuten tahmeilla ja tylpäillä päillä. DNA-ligaasi on entsyymi, jota käytetään molekyylibiologiassa yhdistämään kaksi vierekkäistä DNA-juostetta muodostamalla uusia sidoksia. Vaihe tunnetaan ligaationa ja ligatoidun DNA-pään tyypin mukaan niihin voidaan viitata tylppäpään ligaationa ja tahmean pään ligaationa. Tärkeä ero tylpän ja tarttuvan pään ligaation välillä on se tylpän pään ligaatiota tapahtuu DNA-fragmenttien välillä, jotka sisältävät kaksi tylppäpäätä taas tahmean pään ligaatiota tapahtuu 5 '- 3' ulokkeiden välillä. Verrattuna tylppäpään ligaatioon, tahmean pään ligaatio on tehokkaampaa ja stabiilimpaa.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on tylpän lopun ligaatio
3. Mikä on Sticky End-ligaatio
4. Vertailu rinnakkain - tylppä vs. tahmea loppu-ligaatio
5. Yhteenveto
Jotkut restriktioendonukleaasit voivat leikata DNA: ta vastakkaisissa emäksissä ja tuottaa tylppäpään DNA-fragmentteja. Nämä entsyymit tunnetaan tylppäpään leikkureina; ne pilkkoutuvat suoraan restriktiokohdan keskikohtaan jättämättä yksijuosteisia ylittäviä emäksiä. Tylsät päät tunnetaan myös ei-ulkonevina päinä, koska niiden päissä ei ole 3 'ja 5' ylittäviä tukialustoja. Molemmat juosteet päättyvät emäsparista tylsissä päissä. Tavallisia tylppäpään leikkausentsyymejä ovat EcoRV HaeIII, AluI ja Smal.
Tylpän pään ligointi on mukana kahden tylppäpään välillä. Se ei ole ulkonevien emästen ligaatiota. Tämä ligaatio on vähemmän tehokasta kuin tahmean pään ligaatio. Kuitenkin joissain tapauksissa tylppäpään ligaatiosta tulee edullisempaa kuin tahmean pään ligaatiota, etenkin kun ligatoidaan PCR-tuotteita. PCR-tuotteita valmistetaan aina tylsillä päillä. Tylpäpään ligaatio ei vaadi komplementaarisia päätä DNA: ssa ligaatiota varten.
Kuvio 01: tylpän lopputuotteen tuottaminen Eco RV -entsyymillä
Jotkut restriktioendonukleaasit kykenevät leikkaamaan dsDNA: n, jättäen lopussa yksijuosteisen DNA: n ylittävän palan. Nämä päät tunnetaan tahmeina tai ulkonevina päinä. Tahmean pään ligaatio tapahtuu kahden DNA-fragmentin välillä, jotka sisältävät vastaavat ulokkeet, koska tahmeissa päissä on parittomat emäkset ja ne vaativat komplementaarisia emäksiä sidosten muodostamiseksi. Siksi on välttämätöntä käyttää samaa restriktioentsyymiä molemmille DNA-lähteille vastaavien ligatoivien fragmenttien tuottamiseksi.
Sticky end-ligaatio on tehokkaampaa ja on usein erittäin toivottavaa kloonausprosesseissa. On olemassa useita restriktioentsyymejä, jotka tuottavat tarttuvia päitä. Ne ovat EcoRI, BamHI, HindIII jne.
Kuvio 02: EcoRI-entsyymin tarttuva lopputuote
Tylsä vs. Sticky End-ligaatio | |
Tylpäpään ligaatio tapahtuu kahden tylppäpään DNA-fragmentin välillä. | Tarttuvan pään ligaatio tapahtuu kahden vastaavan DNA-fragmentin välillä, joilla on tahmeat päät. |
entsyymit | |
Tylsät päätyleikkurit tuottavat tylsät päät. | Sticky päätyleikkurit tuottavat tahmeita tai yhtenäisiä päitä. |
Vaatimus vastaavista pääteistä | |
Se ei vaadi sovittavia katkelmia tai täydentäviä emäksiä. | Se vaatii täydentäviä emäksiä päissä muodostamaan emäspareja. |
tehokkuus | |
Se on vähemmän tehokas kuin tahmean pään ligaatio | Se on tehokkaampaa kuin tylppäpään ligaatio. |
Restriktioendonukleaasit kykenevät pilkkomaan dsDNA: n ja tuottamaan DNA-fragmentteja, joilla on eri päät. Ne tunnistavat spesifiset sekvenssit ja rajoittavat DNA: ta luomalla tarttuvia ja tylppäjä päätä. Sticky-päissä on parittomat emäkset fragmenttien päässä. Tylsät päät luodaan suoran pilkkoutumisen takia, ja niiden päissä on emäsparit. Sticky end-ligaatio vaatii kaksi komplementaarista yksijuosteista DNA-kappaletta. Tylpän pään ligaatiota tapahtuu minkä tahansa kahden tylppäpään fragmentin välillä. Tämä on ero tylpän ja tarttuvan ligaation välillä.
Viitteet:
1. Roberts, Richard J. "Kuinka restriktioentsyymeistä tuli molekyylibiologian työhevosia." Kansallisen tiedeakatemian julkaisut. National Acad Sciences, n.d. Web. 12. huhtikuuta 2017
2. Adnan, Amna. Rajoittavien entsyymien käyttö bioteknologiassa. N.p., n.d. Web. 12. huhtikuuta 2017
Kuvan kohteliaisuus:
1. “EcoRV Restriction Site.rsh” - kirjoittanut Ramin Herati - luotu Inkscapellä (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
2. “Rajoittava entsyymi Eco RI”, kirjoittanut Tinastella - Oma työ (julkinen alue) Commons Wikimedian kautta