Enzymic restriction ແມ່ນຫຍັງ?

ແນວໃດເຫຼົ່ານີ້ endonuceleases ຢືນອອກ

Credit: Boghog2 / Public Domain via Wikimedia Commons

ທ່ານຮູ້ກ່ຽວກັບເອນໄຊເຣັດທີ່ຈໍາກັດເທົ່າໃດ? ໄດ້ຮັບຄວາມເຂົ້າໃຈດີຂຶ້ນກ່ຽວກັບສິ່ງທີ່ພວກເຂົາເຮັດແລະເປັນຫຍັງພວກມັນມີຄວາມສໍາຄັນ, ດ້ວຍການທົບທວນນີ້.

Defining Restriction Enzymes

endonucleases ການຍັບຍັ້ງເປັນປະເພດຂອງ ເອນໄຊ ທີ່ຕັດໂມເລກຸນ DNA. ແຕ່ລະ enzyme ໄດ້ຮັບຮູ້ເຖິງລໍາດັບທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນຂອງ nucleotides ໃນສາຍ DNA. ລໍາດັບດັ່ງກ່າວແມ່ນປົກກະຕິກ່ຽວກັບ 4 ຫາ 6 ຖານຄູ່ຍາວ. ລໍາດັບແມ່ນ palindromic ໃນວ່າ strand DNA ສົມບູນມີລໍາດັບດຽວກັນເທົ່ານັ້ນໃນທິດທາງກັບ.

ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ທັງສອງ strands ຂອງ DNA ຈະຖືກຕັດຢູ່ໃນສະຖານທີ່ດຽວກັນ.

ບ່ອນທີ່ພົບ Enzymes ເຫຼົ່ານີ້

ເອນໄຊມ໌ຈໍາກັດແມ່ນພົບໃນຫຼາຍໆເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ມີບົດບາດດ້ານຊີວະສາດຂອງເຂົາເຈົ້າທີ່ຈະເຂົ້າຮ່ວມໃນການປ້ອງກັນເຊນ. ເອນໄຊເຫຼົ່ານີ້ "ຈໍາກັດ" ຕ່າງປະເທດ (ຕົວຢ່າງໄວຣັດ) DNA ທີ່ເຂົ້າສູ່ຫ້ອງ, ໂດຍທໍາລາຍມັນ. ຫ້ອງໂຮມມີລະບົບການດັດແປງ - ການດັດແປງທີ່ methylates DNA ຂອງຕົນເອງຢູ່ໃນສະຖານທີ່ສະເພາະສໍາລັບ enzyme restriction ຂອງຕົນ, ດັ່ງນັ້ນການປົກປ້ອງມັນຈາກ cleavage. ຫລາຍກວ່າ 800 enzymes ທີ່ຮູ້ຈັກ ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບທີ່ຮູ້ຈັກຫຼາຍກວ່າ 100 ລໍາດັບ nucleotide ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ໃຊ້ໃນຊີວະວິທະຢາ

Enzymatic restriction ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຊີວະວິທະຍາເພື່ອຕັດ DNA ໃນທໍ່ຂະຫນາດນ້ອຍໃນການສຶກສາຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງບຸກຄົນ (Restriction Fragment Length Polymorphism - RFLP). ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການຈິນຕະນາການເຊື້ອສາຍ.

ເຕັກນິກ RFLP ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດວ່າບຸກຄົນຫຼືກຸ່ມຂອງບຸກຄົນມີຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນລໍາດັບຂອງເຊື້ອສາຍແລະຮູບແບບການຕັດຈໍາກັດໃນບາງເຂດຂອງລະບົບປະສາດ.

ຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບພື້ນທີ່ທີ່ເປັນເອກະລັກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນພື້ນຖານສໍາລັບ DNA fingerprinting . ແຕ່ລະວິທີການເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບການໃຊ້ electrophoresis gel agarose ສໍາລັບການແຍກຂອງຊິ້ນ DNA. ຖົງບີບີ TBE, ທີ່ມີຖານຂອງ Tris, ອາຊິດ boric ແລະ EDTA, ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບ electrophoresis gel agarose ເພື່ອກວດເບິ່ງຜະລິດຕະພັນ DNA.

ປະເພດຂອງການຈໍາກັດ Enzymes

ມີສາມປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ enzym ຈໍາກັດ. ປະເພດ I ກໍາລັງຕັດ DNA ຢູ່ໃນສະຖານທີ່ທີ່ຫຼາກຫຼາຍເທົ່າກັບ 1000 ຫຼືຫຼາຍກວ່າຖານຄູ່ຈາກເວັບໄຊທ໌ຮັບຮູ້. ການປະເພດ III ມີການຕັດຢູ່ປະມານ 25 ຖານຄູ່ຈາກເວັບໄຊທ໌. ປະເພດ I ແລະ III ຕ້ອງການ ATP ແລະອາດຈະເປັນ enzyme ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຫນ່ວຍງານຍ່ອຍຫຼາຍ. ປະເພດ II enzymes, ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍສ່ວນໃຫຍ່ໃນຊີວະວິທະຍາ, ຕັດ DNA ພາຍໃນລໍາດັບທີ່ຮັບຮູ້ໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງ ATP ແລະມີຂະຫນາດນ້ອຍແລະງ່າຍດາຍ.

Enzymes ຈໍາກັດການປະເພດ II ແມ່ນຊື່ຕາມຊະນິດຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ພວກເຂົາຖືກແຍກຕົວ. ຕົວຢ່າງ, enzyme EcoRI ໄດ້ແຍກອອກຈາກ E. coli . ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງປະຊາຊົນຮູ້ຈັກການລະບາດຂອງ E. coli ໃນອາຫານ.

Enzymes restriction II type ສາມາດສ້າງສອງປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການຕັດຕາມຂຶ້ນວ່າພວກເຂົາເຈົ້າຕັດທັງສອງ strands ຢູ່ທີ່ສູນກາງຂອງລໍາດັບການຮັບຮູ້ຫຼືແຕ່ລະ strand ໃກ້ຊິດກັບຫນຶ່ງໃນຕອນທ້າຍຂອງລໍາດັບການຮັບຮູ້ໄດ້.

ການຕັດທີ່ຜ່ານມາຈະສ້າງ "ຈຸດປະສົງທີ່ບໍ່ສະຫຼາດ" ໂດຍບໍ່ມີການສັ່ນສະເທືອນ nucleotide. ຫຼັງຈາກນັ້ນກໍ່ສ້າງ "ຫນຽວ" ຫຼື "ເຄັ່ງຄັດ" ສິ້ນສຸດເພາະວ່າແຕ່ລະຊິ້ນສ່ວນ DNA ທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຂີ້ຝຸ່ນອື່ນໆ. ທັງສອງແມ່ນມີປະໂຫຍດໃນການພັນທຸກໍາໂມເລກຸນສໍາລັບການເຮັດ DNA ແລະໂປຕີນ recombinant .

ຮູບແບບຂອງ DNA ນີ້ຢືນອອກເພາະວ່າມັນແມ່ນຜະລິດໂດຍການເຊື່ອມຕໍ່ (ການຜູກກັນຮ່ວມກັນ) ຂອງສອງຫຼືຫຼາຍກວ່າ strands ທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ບໍ່ໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ກັນໃນເບື້ອງຕົ້ນ.