Ποιος είναι ο ρόλος των ενζύμων περιορισμού στα βακτήρια;
1. Άμυνα κατά των βακτηριοφάγων:
* Αναγνώριση ιικού DNA: Τα ένζυμα περιορισμού αναγνωρίζουν συγκεκριμένες, σύντομες αλληλουχίες DNA γνωστές ως θέσεις περιορισμού . Αυτές οι τοποθεσίες είναι συνήθως 4-8 ζεύγη βάσεων μήκους και είναι συχνά παλινδρομικές (διαβάστε τα ίδια προς τα εμπρός και προς τα πίσω).
* διάσπαση DNA: Μόλις ένα ένζυμο περιορισμού εντοπίσει τη θέση αναγνώρισης του μέσα στο ιικό DNA, διασπά το μόριο DNA, σπάζοντας το σε μικρότερα θραύσματα. Αυτό απενεργοποιεί αποτελεσματικά το γονιδίωμα του ιού, εμποδίζοντας το να αναπαράγει και να μολύνει το βακτήριο.
2. Ρόλος στην τροποποίηση του DNA:
* μεθυλίωση: Πολλά ένζυμα περιορισμού λειτουργούν σε συνδυασμό με μεθυλοτρανσφεράσες , η οποία προσθέτει μια ομάδα μεθυλίου (CH3) στην αλληλουχία DNA σε ή κοντά στη θέση περιορισμού.
* Αυτο-προστασία: Το δικό του DNA του βακτηρίου συνήθως μεθυλιώνεται στις θέσεις περιορισμού, εμποδίζοντας το ένζυμο περιορισμού να κόψει το δικό του γονιδίωμα. Αυτός ο μηχανισμός αυτοπροστασίας είναι απαραίτητος για την επιβίωση του βακτηρίου.
3. Σημασία στη γενετική μηχανική:
* Εργαλείο για χειραγώγηση DNA: Λόγω των ακριβών δυνατοτήτων κοπής του DNA, τα ένζυμα περιορισμού είναι ανεκτίμητα εργαλεία στη γενετική μηχανική. Οι επιστήμονες τους χρησιμοποιούν για:
* Κόψτε το DNA σε συγκεκριμένες θέσεις για κλωνοποίηση και εισαγωγή γονιδίων.
* Αναλύστε θραύσματα DNA για γενετική χαρτογράφηση και διάγνωση.
* Δημιουργία ανασυνδυασμένων μορίων DNA συμμετέχοντας σε διαφορετικά θραύσματα DNA μαζί.
Συνοπτικά, τα ένζυμα περιορισμού στα βακτήρια δρουν ως ζωτικός αμυντικός μηχανισμός κατά της εισβολής του ιού, προστατεύοντας το βακτήριο ξενιστή από τη μόλυνση. Η ακριβής ικανότητα κοπής του DNA τους κατέστησε επίσης απαραίτητα εργαλεία στη μοριακή βιολογία και τη γενετική μηχανική.
