Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των περιοριστικών ενζύμων Τύπου 1 2 και 3

Η κύρια διαφορά μεταξύ των περιοριστικών ενζύμων τύπου 1, 2 και 3 είναι ότι τα ένζυμα περιορισμού τύπου 1 και 2 έχουν δραστικότητα περιορισμού και μεθυλάσης σε ένα μεγάλο σύμπλεγμα ενζύμων, ενώ το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 έχει ανεξάρτητο περιορισμό και μεθυλάση δραστηριότητες. Επιπλέον, τα ένζυμα περιορισμού τύπου 1 και 3 διασπούν το DNA τυχαία, μερικές φορές εκατοντάδες βάσεις μακριά από τη θέση περιορισμού, ενώ το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 διασπά το DNA σε συγκεκριμένες θέσεις εντός της θέσης περιοριστικής αναγνώρισης.

Τα ένζυμα περιορισμού τύπου 1, 2 και 3 είναι τρία από τα πέντε είδη περιοριστικών ενζύμων που είναι υπεύθυνα για τη διάσπαση του DNA σε συγκεκριμένες θέσεις εντός του μορίου, γνωστές ως θέσεις αναγνώρισης περιορισμού. Γενικά, είναι μια ευρεία κατηγορία ενδονουκλεασών που παράγονται κυρίως από προκαρυώτες.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το ένζυμο περιορισμού Τύπου 1
– Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
2. Τι είναι το ένζυμο περιορισμού Τύπου 2
– Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
3. Τι είναι το ένζυμο περιορισμού Τύπου 3
– Ορισμός, Δομή, Συνάρτηση
4. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ των περιοριστικών ενζύμων Τύπου 1 2 και 3
– Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
5. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των περιοριστικών ενζύμων Τύπου 1 2 και 3
– Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Ενδονουκλεάσες, ένζυμα περιορισμού Τύπου 1, 2 και 3, Τοποθεσίες αναγνώρισης περιορισμού

Τι είναι το Enzyme Restriction Type 1

Το ένζυμο περιορισμού τύπου 1 είναι ένα σύνθετο, πολυυπομονάδας ένζυμο με δραστηριότητες περιορισμού και μεθυλάσης σε συνδυασμό. Επίσης, εντοπίστηκε για πρώτη φορά στο E. coli στελέχη. Εκτός αυτού, αποτελείται από τρεις διαφορετικές υπομονάδες. HsdR, HsdM και HsdS Εδώ, το HsdR υποβάλλεται σε περιοριστική πέψη, Το HsdM υποβάλλεται σε μεθυλίωση και το HsdS είναι σημαντικό για την αναγνώριση τόσο της θέσης αναγνώρισης όσο και των θέσεων μεθυλίωσης.

Εικόνα 1:Ομοδιμερής δομή EcoR I

Επιπλέον, το ένζυμο περιορισμού 1 διασπά το DNA σε μια θέση, η οποία βρίσκεται σε τυχαία απόσταση μεγαλύτερη από 1000 bp μακριά από τη θέση αναγνώρισης περιορισμού. Επίσης, αυτή η τυχαία διάσπαση ακολουθείται από μετατόπιση DNA καθώς αυτό το ένζυμο χρησιμεύει ως μοριακός κινητήρας. Από την άλλη πλευρά, τα γονίδια του περιοριστικού ενζύμου 1 είναι πιο κοινά στο προκαρυωτικό γονιδίωμα. Ωστόσο, αν και το ένζυμο περιορισμού τύπου 1 έχει βιοχημική σημασία, έχει μικρή πρακτική αξία λόγω της παραγωγής διακριτών θραυσμάτων περιορισμού.

Τι είναι το Restriction Enzyme Type 2

Το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 είναι ένας άλλος τύπος περιοριστικών ενζύμων, που διασπούν το DNA σε καθορισμένες θέσεις, οι οποίες βρίσκονται είτε εντός είτε κοντά στη θέση αναγνώρισης περιορισμού. Επίσης, η θέση αναγνώρισής του είναι παλινδρομική και μήκους 4-8 νουκλεοτιδίων. Γενικά, είναι ένα ομοδιμερές με ανεξάρτητες δράσεις περιορισμού και μεθυλάσης. Από την άλλη πλευρά, απαιτεί μόνο μαγνήσιο ως συμπαράγοντα χωρίς τη χρήση ATP.

Εικόνα 2:Ιστότοπος αναγνώρισης περιορισμού EcoR I

Επιπλέον, λόγω της παραγωγής διακριτών θραυσμάτων με περιοριστική πέψη με κοπή ειδικά στην ή κοντά στη θέση αναγνώρισης, το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 χρησιμοποιείται συχνότερα σε εργαστήρια για ανάλυση DNA και κλωνοποίηση. Για παράδειγμα, το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 έχει πολλές οικογένειες με εντελώς διαφορετικές δομές. Περιλαμβάνουν ένζυμα περιορισμού τύπου 2B, 2E, 2F, 2G, 2S και 2T.

Τι είναι το ένζυμο περιορισμού Τύπος 3

Το ένζυμο περιορισμού τύπου 3 είναι ο τρίτος τύπος περιοριστικών ενζύμων, που αναγνωρίζει δύο ξεχωριστές μη παλινδρομικές αλληλουχίες, οι οποίες είναι αντίστροφα προσανατολισμένες. Επίσης, διασπά το DNA περίπου 20-30 bp κατάντη προς τη θέση αναγνώρισης. Γενικά, το ένζυμο περιορισμού τύπου 3 είναι ένα ετεροδιμερές με δύο διαφορετικές υπομονάδες.

Εικόνα 3:Ρόλος στα περιοριστικά ένζυμα στην κλωνοποίηση

Εν τω μεταξύ, οι δραστηριότητες περιορισμού και μεθυλίωσης εμφανίζονται στην ίδια υπομονάδα του ενζύμου περιορισμού τύπου 3. Ωστόσο, σπάνια δίνει πλήρη πέψη.

Similarities Between Restriction Enzymes Type 1 2 and 3">Similarities Between Restriction Enzymes Type 1 2 and 3

Ένζυμα περιορισμού τύπου 1, 2 και Τα 3 είναι τρία από τα πέντε ένζυμα περιορισμού που είναι υπεύθυνα για τη διάσπαση του DNA σε συγκεκριμένες θέσεις εντός του μορίου γνωστές ως θέσεις αναγνώρισης περιορισμού.
Είναι μια ευρεία κατηγορία ενδονουκλεασών.
Κάθε τύπος διαφέρει από τη δομή του και τύπος διάσπασης.
Κάνουν δύο τομές μία φορά σε καθεμία από οι δύο σακχαροφωσφορικές ραχοκοκαλιές της διπλής έλικας του DNA.
Τόσο τα βακτήρια όσο και τα αρχαία για την παροχή άμυνα κατά των εισβολέων ιών.
Μέσα στα βακτήρια, αυτά τα περιοριστικά ένζυμα κόβουν ξένα Το DNA σε μια διαδικασία γνωστή ως περιοριστική πέψη.
Εκτός από τα ένζυμα περιορισμού, η μεθυλοτρανσφεράση είναι το ένζυμο τροποποίησης, το οποίο προστατεύει το DNA του ξενιστή από την περιοριστική διάσπαση με τη μεθυλίωση του DNA στη θέση εξειδίκευσης του ξενιστή. Είναι σημαντικό ότι και τα δύο ένζυμα βρίσκονται στο σύστημα περιορισμού-τροποποίησης των προκαρυωτών.
Υπάρχουν περίπου 600 περιοριστικά ένζυμα που διατίθενται στο εμπόριο διατίθενται και χρησιμοποιούνται συνήθως σε εργαστήρια για την τροποποίηση του DNA σε τεχνικές, συμπεριλαμβανομένης της μοριακής κλωνοποίησης.

Difference Between Restriction Enzymes Type 1 2 and 3

Ορισμός

Το ένζυμο περιορισμού τύπου 1 αναφέρεται σε μια σύνθετη, πολυυπομονάδα, συνδυασμό ενζύμων περιορισμού και τροποποίησης, τα οποία κόβουν το DNA τυχαία μακριά από τις αλληλουχίες αναγνώρισής τους. Το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 αναφέρεται στα ένζυμα, τα οποία κόβουν το DNA σε καθορισμένες θέσεις κοντά ή εντός των αλληλουχιών αναγνώρισής τους. Από την άλλη πλευρά, το ένζυμο περιορισμού τύπου 3 αναφέρεται σε έναν μεγάλο συνδυασμό ενζύμων περιορισμού και τροποποίησης, τα οποία διασπώνται εκτός των αλληλουχιών αναγνώρισής τους, σπάνια δίνοντας πλήρη πέψη.

Υπομονάδες

Το ένζυμο περιορισμού τύπου 1 περιέχει τρεις υπομονάδες, το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 είναι ένα ομοδιμερές με δύο υπομονάδες, ενώ το ένζυμο περιορισμού τύπου 3 περιέχει επίσης περισσότερες από μία υπομονάδες, συνήθως δύο.

Δομή

Δομικά, το ένζυμο περιορισμού τύπου 1 είναι ένα διλειτουργικό ένζυμο με περιοριστικές δράσεις και δραστηριότητες μεθυλάσης. Το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 έχει ξεχωριστές περιοριστικές και μεθυλάσης δράσεις. Εν τω μεταξύ, το ένζυμο περιορισμού τύπου 3 είναι επίσης ένα διλειτουργικό ένζυμο με δράσεις περιορισμού και μεθυλάσης.

Περιορισμός και μεθυλίωση

Είναι σημαντικό ότι ο περιορισμός και η μεθυλίωση είναι φυσικά αποκλειστικές στο ένζυμο περιορισμού τύπου 1, ενώ ο περιορισμός και η μεθυλίωση είναι δύο ξεχωριστές αντιδράσεις στο ένζυμο περιορισμού τύπου 2. Όμως, ο περιορισμός και η μεθυλίωση είναι ταυτόχρονες αντιδράσεις σε περιοριστικό ένζυμο τύπου 3.

Ιστότοπος αναγνώρισης περιορισμών

Το ένζυμο περιορισμού τύπου 1 έχει διμερή και ασύμμετρη τοποθεσία αναγνώρισης περιορισμού. Εν τω μεταξύ, το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 έχει παλινδρομική αλληλουχία 4-6 bp. Από την άλλη πλευρά, το ένζυμο περιορισμού τύπου 3 έχει μια θέση ασύμμετρης αναγνώρισης περιορισμού 5-7 bp.

Αποκοπή ιστότοπου

Η θέση διάσπασης είναι μη ειδική,>1000 bp από τη θέση αναγνώρισης στο ένζυμο περιορισμού τύπου 1, η θέση διάσπασης είναι ίδια ή κοντά στη θέση αναγνώρισης, ενώ η θέση διάσπασης είναι 24-26 bp κατάντη της τοποθεσίας αναγνώρισης.

Απαιτήσεις περιορισμού

Το ATP, το Mg και η S-αδενοσυλική μεθειονίνη είναι οι απαιτήσεις του περιοριστικού ενζύμου τύπου 1, το Mg είναι η απαίτηση για το ένζυμο περιορισμού τύπου 2, ενώ το ATP και το Mg είναι οι απαιτήσεις περιορισμού ένζυμο τύπου 3.

Μετατόπιση DNA

Η διάσπαση ακολουθείται από μετατόπιση DNA σε ένζυμα περιορισμού τύπου 1. Ωστόσο, μετατοπίσεις DNA συμβαίνουν στα ένζυμα περιορισμού τύπου 2 και 3.

Παραδείγματα

EcoA 1, EcoB, EcoK I και CfrA I είναι τα παραδείγματα περιοριστικών ενζύμων τύπου 1, EcoR I BamH I και Hind III είναι τα παραδείγματα περιοριστικών ενζύμων τύπου 2 ενώ Τα EcoP I, Hinf III και EcoP15 I είναι τα παραδείγματα περιοριστικών ενζύμων τύπου 3.

Συμπέρασμα

Το ένζυμο περιορισμού τύπου 1 είναι ένας από τους τύπους περιοριστικών ενζύμων με δραστηριότητες περιορισμού και μεθυλάσης στο ίδιο μεγάλο σύμπλεγμα του ενζύμου. Γενικά, αποτελείται από τρεις διαφορετικές υπομονάδες. Επίσης, η θέση διάσπασής του είναι τυχαία και εμφανίζεται περίπου 1000 bp μακριά από τη θέση αναγνώρισης. Από την άλλη πλευρά, το ένζυμο περιορισμού τύπου 2 είναι ένας άλλος τύπος ενζύμου περιορισμού με ανεξάρτητες δραστηριότητες περιορισμού και μεθυλάσης. Επίσης, είναι ένα ομοδιμερές, το οποίο διασπά το DNA εντός ή κοντά στη θέση αναγνώρισης. Εν τω μεταξύ, το ένζυμο περιορισμού τύπου 3 είναι ο τρίτος τύπος ενζύμου περιορισμού. Είναι σημαντικό ότι έχει επίσης τις δραστηριότητες περιορισμού και μεθυλάσης μαζί. Ωστόσο, είναι ένα ετεροδιμερές, το οποίο διασπά το DNA τυχαία 24-26 bp μακριά από τη θέση αναγνώρισης. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ των περιοριστικών ενζύμων τύπου 1, 2 και 3 είναι η δομή τους και το σχέδιο διάσπασής τους.

Αναφορές:

1. «Τύποι περιοριστικών ενδονουκλεασών». NEB , New England Biolabs, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "1QPS" Από Boghog2 – Δική εργασίαΑυτή η δομή δημιουργήθηκε με PyMOL. (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia
2. "Ιστότοπος αναγνώρισης περιοριστικού ενζύμου EcoRI" Από Χρήστη:Bryan Derksen – Δική εργασία (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
3. "Construct" By Joyxi – Ίδιο έργο (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia