Alt om begrensningsenzymer

Hvor mye vet du om restriksjonsenzymer? Få bedre forståelse av hva de gjør og hvorfor de er viktige, med denne anmeldelsen.

Definere begrensningsenzymer

Begrensningsendonukleaser er en klasse av enzym som kutter DNA-molekyler. Hvert enzym anerkjenner en unik sekvens av nukleotider i DNA-strengen. Slike sekvenser er vanligvis ca. 4 til 6 basepar lange. Sekvensene er palindromiske fordi den gratis DNA-streng har den samme sekvensen bare i motsatt retning.

Med andre ord, kuttes begge DNA-strengene på samme sted.

Hvor disse enzymer er funnet

Begrensningsenzymer finnes i mange forskjellige bakteriestammer hvor deres biologiske rolle er å delta i celledekning. Disse enzymene "begrenser" fremmed (f.eks. Virus) DNA som kommer inn i cellen, ved å ødelegge det. Vertscellen har et restriksjonsmodifikasjonssystem som metylerer sitt eget DNA på steder som er spesifikke for sine respektive restriksjonsenzymer, og derved beskytter det mot spaltning. Mer enn 800 kjente enzymer har blitt oppdaget som gjenkjenner mer enn100 forskjellige nukleotidsekvenser.

Bruk i bioteknologi

Begrensningsenzymer brukes i bioteknologi for å kutte DNA i mindre tråder for å studere fragmentlengdeforskjeller mellom individer (Restriction Fragment Length Polymophism - RFLP). De brukes også til genkloning.

RFLP-teknikker har blitt brukt til å bestemme at individer eller grupper av individer har forskjellige forskjeller i gensekvenser og restriksjonskloveringsmønstre i visse områder av genomet.

Kunnskap om disse unike områdene er grunnlaget for DNA fingeravtrykk. Hver av disse metodene avhenger av bruken av agarosegelelektroforese for separasjon av DNA-fragmentene. TBE buffer, som består av Tris base, borsyre og EDTA, brukes ofte til agarosegelelektroforese for å undersøke DNA-produkter.

Typer av begrensningsenzymer

Det finnes tre forskjellige typer restriksjonsenzymer. Type I kutter DNA på tilfeldige steder så langt som 1000 eller flere basepar fra anerkjennelsessiden. Type III kutt på ca 25 basepar fra siden. Typer I og III krever ATP og kan være store enzymer med flere underenheter. Type II-enzymer, som hovedsakelig brukes i bioteknologi, kutter DNA i den anerkjente sekvensen uten behov for ATP og er mindre og enklere.

Type II restriksjonsenzymer er navngitt i henhold til bakterieartene de er isolert fra. For eksempel ble enzymet EcoRI isolert fra E. coli . De fleste av publikum er kjent med E. coli utbrudd i mat.

Type II-restriksjonsenzymer kan generere to forskjellige typer kutt, avhengig av om de kutter begge strengene i midten av gjenkjenningssekvensen eller hver streng nærmere den ene enden av gjenkjenningssekvensen.

Den tidligere kuttet vil generere "stumpe ender" uten nukleotidoverheng. Sistnevnte genererer "klebrige" eller "sammenhengende" ender fordi hvert resulterende fragment av DNA har et overheng som komplimenterer de andre fragmentene. Begge er nyttige i molekylær genetikk for å lage rekombinant DNA og proteiner.

Denne form for DNA skiller seg ut fordi den er produsert ved ligering (binding sammen) av to eller flere forskjellige tråder som ikke var opprinnelig koblet sammen.