Πώς μπορεί ένα βακτήριο να παράγει ένζυμα περιορισμού που δεν διασπά το DNA του;
1. Ειδικότητα: Τα ένζυμα περιορισμού είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένα. Αναγνωρίζουν και κόβουν το DNA σε συγκεκριμένες ακολουθίες, συχνά 4-8 ζεύγη βάσεων.
2. Τροποποίηση: Τα βακτήρια έχουν ένα συμπληρωματικό σύστημα ενζύμων τροποποίησης που συνδέουν μια ομάδα μεθυλίου (CH3) σε μια συγκεκριμένη βάση εντός του χώρου αναγνώρισης του περιορισμού του ενζύμου. Αυτή η μεθυλίωση δρα σαν "ασπίδα" που εμποδίζει το ένζυμο περιορισμού να κόψει το DNA σε αυτό το σημείο.
3. Αυτο-προστασία: Τα ένζυμα τροποποίησης δρουν στο βακτηριακό DNA, προσθέτοντας τις ομάδες μεθυλίου. Αυτό σημαίνει ότι το ένζυμο περιορισμού αναγνωρίζει το δικό του DNA ως "τροποποιημένο" και δεν το κόβει.
4. Ξένο DNA: Όταν ένας βακτηριοφάγος (ιός που μολύνει βακτηρίδια) ή άλλο ξένο DNA εισέρχεται στο βακτηριακό κύτταρο, συνήθως είναι μη μεθυλιωμένο στις θέσεις αναγνώρισης του ενζύμου περιορισμού. Αυτό καθιστά το ξένο DNA ευάλωτο σε διάσπαση από το ένζυμο περιορισμού, προστατεύοντας το βακτήριο από τη μόλυνση.
Συνοπτικά:
* Ένζυμα περιορισμού: Κόψτε το DNA σε συγκεκριμένες ακολουθίες.
* Ενζύμων τροποποίησης: Προσθέστε ομάδες μεθυλίου στο βακτηριακό DNA στις ίδιες θέσεις αναγνώρισης.
* μεθυλίωση: Προστατεύει το βακτηριακό ϋΝΑ από την κοπή από τα ένζυμα περιορισμού.
Αυτό το σύστημα είναι γνωστό ως Σύστημα τροποποίησης περιορισμού και είναι ένας βασικός αμυντικός μηχανισμός κατά του ξένου DNA στα βακτήρια. Είναι επίσης η βάση για πολλές βιοτεχνολογικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της κλωνοποίησης γονιδίων και των δακτυλικών αποτυπωμάτων DNA.
