Πώς τα διαφορετικά ένζυμα περιορισμού παράγουν θραύσματα DNA από το μόριο;

Πώς τα ένζυμα περιορισμού δημιουργούν θραύσματα DNA

Τα ένζυμα περιορισμού, επίσης γνωστά ως ενδονουκλεάσες περιορισμού, είναι μοριακά ψαλίδια που κόβουν το DNA σε συγκεκριμένες αλληλουχίες που ονομάζονται θέσεις αναγνώρισης. Αυτή η διαδικασία είναι ζωτικής σημασίας για πολλές τεχνικές μοριακής βιολογίας, συμπεριλαμβανομένης της κλωνοποίησης γονιδίων, των δακτυλικών αποτυπωμάτων και της γενετικής μηχανικής.

Δείτε πώς τα διαφορετικά ένζυμα περιορισμού παράγουν θραύσματα DNA:

1. Αναγνωρίζοντας την ακολουθία στόχου: Κάθε ένζυμο περιορισμού έχει μια συγκεκριμένη θέση αναγνώρισης, μια σύντομη αλληλουχία νουκλεοτιδίων DNA (συνήθως 4-8 ζεύγη βάσεων μήκους). Συνδέονται σε αυτήν την ακολουθία και κόβουν το μόριο DNA.

2. Κοπή του DNA: Μόλις δεσμευτεί στον τόπο αναγνώρισης, το ένζυμο περιορισμού διασπά τους δεσμούς φωσφοδιεστέρα μέσα στη ραχοκοκαλιά DNA. Αυτή η περικοπή μπορεί να είναι:

* αμβλεία: Το ένζυμο κόβει απευθείας και στα δύο σκέλη του DNA, αφήνοντας τα αμβλύ άκρα.

* Sticky-end: Το ένζυμο κόβει σε μια κλιμακωτή θέση, αφήνοντας προεξοχές σε κάθε σκέλος. Αυτές οι προεξοχές είναι συμπληρωματικές μεταξύ τους και ονομάζονται κολλώδη άκρα επειδή μπορούν εύκολα να επαναπροσδιορίσουν (να κολλήσουν μαζί) μέσω της σύνδεσης υδρογόνου.

3. Παραγωγή θραυσμάτων DNA: Η περικοπή από το ένζυμο περιορισμού έχει ως αποτέλεσμα δύο θραύσματα DNA με συγκεκριμένους άκρες. Το μέγεθος και η αλληλουχία αυτών των θραυσμάτων εξαρτώνται από το χρησιμοποιούμενο ένζυμο και τη θέση της θέσης αναγνώρισης του στο μόριο DNA.

Εδώ είναι μερικά παραδείγματα για το πώς τα διαφορετικά ένζυμα περιορισμού παράγουν διαφορετικά θραύσματα:

* Ecori: Αυτό το ένζυμο αναγνωρίζει την αλληλουχία Gaattc και περικοπές μεταξύ του G και του Α, αφήνοντας κολλώδη άκρα με μια προεξοχή 5 '.

* hindiii: Αυτό το ένζυμο αναγνωρίζει την αλληλουχία AAGCTT και περικοπές μεταξύ των Α και Α, αφήνοντας κολλώδη άκρα με μια προεξοχή 5 '.

* smai: Αυτό το ένζυμο αναγνωρίζει την αλληλουχία CCCGGG και κόβει απευθείας στα δύο σκέλη, αφήνοντας τα αμβλύ άκρα.

Σημασία διαφορετικών στυλ κοπής:

* Sticky Ends: Αφήστε τα θραύσματα από διαφορετικά μόρια ϋΝΑ που κόβονται με το ίδιο ένζυμο να συνδεθούν μεταξύ τους. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για την κλωνοποίηση του DNA.

* αμβλύ τελειώνει: Μπορεί επίσης να συνδεθεί, αλλά είναι λιγότερο αποτελεσματικό από τα κολλώδη άκρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι δεν υπάρχει συμπληρωματική προεξοχή για την καθοδήγηση της αντίδρασης πρόσδεσης.

Συμπέρασμα:

Διαφορετικά ένζυμα περιορισμού δημιουργούν μοναδικά θραύσματα DNA αναγνωρίζοντας συγκεκριμένες αλληλουχίες και κόβοντας το μόριο DNA με διαφορετικούς τρόπους. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει τον ακριβή χειρισμό του DNA για διάφορες εφαρμογές στη μοριακή βιολογία και τη βιοτεχνολογία.