Oltre 25 esempi di enzimi di restrizione: fatti dettagliati

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Con il progresso della biotecnologia, l'enzima di restrizione è diventato uno strumento indispensabile per la tecnologia del DNA ricombinante.

Un enzima di restrizione noto anche come forbici molecolari è un'endonucleasi sito specifica codificata da batteri e archaea. Questo articolo spiega fatti dettagliati su diversi esempi di enzimi di restrizione.

Diversi tipi di enzimi di restrizione:

Di seguito sono elencati esempi di enzimi di restrizione e relativi siti di riconoscimento.

EcoRI

Fonte- Escherichia coli

Sequenza di riconoscimento – 5'-GAATTC-3′ 3'-CTTAAG-5′ ; estremità appiccicose

esempio di enzima di restrizione
EcoRI Da wikipedia

EcoRII

Fonte -Escherichia coli

Sequenza di riconoscimento - 5'-CCWGG-3' 3'-GGWCC-5'; estremità appiccicose

esempio di enzima di restrizione
EcoRII Da wikipedia

BamHI

Source-Bacillus amiloliquefaciens

Sequenza di riconoscimento – 5'-GGATCC-3′ 3'-CCTAGG-5′: estremità appiccicose

esempio di enzima di restrizione
BamCiao da wikipedia

TaqI

Snostra –Thermus acquatico

Sequenza di riconoscimento: 5' TCGA-3′ 3'-AGCT-5′

HindIII

Fonte - Haemophilus influenzae

Sequenza di riconoscimento – 5' AAGCTT-3' 3'-TTCGAA -5'

esempio di enzima di restrizione
HindIII Da wikipedia

Seminare3AI

Fonte - Staphylococcus aureus

Sequenza di riconoscimento - 5′ GATC-3′ 3′-CTAG-5′;

Non compiere I

Fonte -Nocardia otidida

Sequenza di riconoscimento – 5′-GCGGCCGC-3′ 3′-CGCCGGCG-5′

PvùII

Fonte -Proteus volgare

Sequenza di riconoscimento – 5′-CAGCTG-3′ 3′-GTCGAC-5′

ricercaIII

Fonte - Haemophilus aegizius

Sequenza di riconoscimento- 5′ GGCC-3′ 3′-CCGG-5′

esempio di enzima di restrizione
ricercaIII Da wikipedia

AluI

Fonte - Artrobatterio luteo

Sequenza di riconoscimento- 5'-AGCT-3′ 3'-TCGA-5′

EcoRV

Fonte - Escherichia coli

Sequenza di riconoscimento- 5′-GATATC- 3′ 3′-CTATAG- 5′

esempio di enzima di restrizione
Ecocamper da wikipedia

SaleI

FonteStreptomices albus

Sequenza di riconoscimento – 5′ -GTCGAS-3′ 3′-CAGCTG -5′

DiI

Streptomices caespitosus

Sequenza di riconoscimento- 5′-AGTACT-3′ 3′-TCATGA-5′

SmaI

Fonte Serratia marcescens

Sequenza di riconoscimento – 5′-CCCGGG-3′ 3′-GGGCCC-5′

HFI

Fonte Haemophilus influenzae

Sequenza di riconoscimento- 5′-GANTC-3′ 3′-CTNAG-5′

ricercaIII

Fonte Haemophilus aegizius

Sequenza di riconoscimento- 5′-GGCC-3′ 3′-CCGG-5′

HgaI

Fonte Haemophilus gallinarum

Sequenza di riconoscimento- 5'GACGC-3' 3'-CTGCG-5'

EcoP15I

Fonte Escherichia coli

Sequenza di riconoscimento- 5′-CAGCAGN25NN-3′ 3′-GTCGTCN25NN-5′

KpnI

Fonte - Klebsiella pneumoniae

Sequenza di riconoscimento– 5'GGTACC-3′ 3′-CCATGG-5′

PstI

Fonte - Provvidenza stuartii

Sequenza di riconoscimento– 5′-CTGCAG-3′ 3′-GACGTC-5′

SaccoI

Fonte - Streptomyces achromogenes

Sequenza di riconoscimento- 5′-GAGCTC-3′ 3′-CTCGAG-5′

SpeI

Sorgente –Sphaerotilus natans

Sequenza di riconoscimento- 5′-ACTAGT-3′ 3′-TGATCA-5′

sphI

Fonte - Streptomyces phaeochromogenes

Sequenza di riconoscimento- 5′-GCATGC-3′ 3′-CGTACG-5′

StuI

Source- Streptomices tubercidicus

Sequenza di riconoscimento: 5′-AGGCCT-3′ 3′-TCCGGA-5′

XbaI

Fonte -Xanthomonas badrii

Sequenza di riconoscimento – 5′-TCTAGA-3′ 3′-AGATCT-5′

Gli enzimi di restrizione tagliano i filamenti di DNA in due modi diversi.

Alcune endonucleasi di restrizione tagliano il DNA stesso punto. Tale taglio netto all'interno del sito di riconoscimento crea estremità smussate senza estremità sporgenti. Queste estremità sono spesso legate dal DNA enzimi ligasi. Esempi: PvuII, Haelll, Alul.

Al contrario, subisce la seconda classe di endonucleasi di restrizione taglio sfalsato risultante in cestremità a sbalzo a un filamento complementare. Tali fini sono chiamati estremità appiccicose o coesive. Esempi EcoR1, BamH1, Taq1. Questi sono spesso usati per scopi di clonazione in biotecnologia.

esempio di enzima di restrizione
L'enzima di restrizione scinde il filamento di DNA in due modi diversi

Tipi di enzimi di restrizione

Gli enzimi di restrizione possono essere classificati in quattro gruppi a seconda della composizione, del tipo di requisiti dei cofattori, del sito target e della posizione di clivaggio.

tipo I -

Questo tipo di enzima di restrizione sono proteine ​​multifunzionali che scindono solo un filamento di DNA in luoghi casuali e distanti e si esibisce anche metilasi attività. La sequenza target è lunga circa 15 bp e si stacca in modo non specifico dal sito di riconoscimento. Per l'attività catalitica, richiede Mg2+, ATP e S-adenosil – L-metionina. Esempi – EcoK, EcoB.

tipo II

Questo gruppo comprende la maggior parte degli enzimi di restrizione ortodossi utilizzati in tecnologia del DNA ricombinanteogia. Questi enzimi sono i più endonucleasi stabili che scindono il DNA in siti specifici. Pertanto, questi generano frammenti desiderabili di DNA. Le sequenze di riconoscimento sono di natura palindromica of 4-8 punti base e per l'attività catalitica, solo Mg2+ ioni sono richiesti. Questi enzimi possono eseguire il attività nucleolitica solo. Esempi – Hinfl, EcoRI, PvuII, Alul, Haelll.

esempio di enzima di restrizione
Enzima di restrizione di tipo II
(EcoRI in colore ciano e verde con due ioni magnesio in colore magenta) Da wikipedia

tipo III

Questo gruppo è un tipo intermedio tra tipo I e tipo II. La lunghezza della sequenza di riconoscimento è 24-26 punti base. Richiedono entrambi Mg2+ e ATP per la loro attività e fendono le sequenze di DNA nelle immediate vicinanze dei siti bersaglio. Per esempio. Consiglio III, EcoP1.

Tipo IV

Il DNA bersaglio per questo gruppo è diverso dal resto dei tipi. Si riconosce sequenze di DNA modificate ad esempio metilato, idrossimetilato, e anche basi glicosilate. Ad esempio, McrBC.

Nomenclatura degli enzimi di restrizione

Gli enzimi di restrizione hanno una nomenclatura unica. Ogni enzima prende il nome dal batterio da cui è stato isolato. Il nome contiene il genere, la specie e il ceppo del batterio.

La nomenclatura degli enzimi di restrizione segue uno schema

1. La prima lettera maiuscola è il nome del genere da cui viene scoperto il batterio.

2. Le prime due lettere del nome della specie sono scritte dopo la prima iniziale.

3. Il prossimo è il ceppo identificato che è scritto in pedice.

4. Il numero di enzimi prodotti dal batterio.

5. Generalmente tutti gli enzimi di restrizione sono preceduti dal simbolo generale R. Questo viene utilizzato per distinguere dalle metilasi che si ottengono dagli stessi ceppi.

Esempio:  Nome EcoRI

Abbreviazione Significato

E                                                       Escherichia genere

co                                                     coli specie

R                                                       ceppo RY13

I Primo ordine di identificazione identificato nel batterio

Cos'è un enzima di restrizione?

Il termine enzima di restrizione è stato derivato dagli studi sui batteriofagi lambda in cui è stato osservato che questi enzimi proteici batterici scindono il DNA fagico e quindi limitano l'attività. Il propri siti di destinazione della le cellule batteriche sono altamente metilate cioè, l'aggiunta di gruppi metilici alle basi dell'adenosina e della citosina all'interno dei siti di riconoscimento. Questa metilazione protegge dalla scissione.

Un enzima di restrizione è un'endonucleasi che consente la scissione sito-specifica della sequenza del DNA. Questi siti sono chiamati siti di restrizione o sequenze di riconoscimento o siti di destinazione. Questi sono solitamente sintetizzati dai batteri per i meccanismi di difesa contro i batteriofagi invasori. Il meccanismo che comprende la metilazione insieme all'attività dell'enzima di restrizione costituisce il sistema di modifica della restrizione.

esempio di enzima di restrizione
Sequenza del palindromo Da wikipedia

Il filamento di DNA contiene due filamenti. 5' fine-3' fine raffigura il filo in avanti mentre 3' fine – 5' fine è indicato come a filo inverso. Inizialmente, gli enzimi di restrizione riconoscono le specifiche sequenze di DNA e quindi eseguono due incisioni su ciascun filamento di sequenza di DNA. Questa sequenza specifica è chiamata siti di riconoscimento. Le sequenze dei siti di riconoscimento sono sequenze palindromi che legge lo stesso sui fili avanti e indietro quando letto con lo stesso orientamento. Le sequenze di riconoscimento di solito contengono 4-8 nucleotidi, di natura prevalentemente palindromica.

Struttura dell'enzima di restrizione

Il più conveniente enzimi endonucleasici di restrizione appartengono al enzima di tipo II.

I siti di riconoscimento sono tipicamente una breve sequenza palindromica di 4-8 bp e l'attività catalitica richiede Mg2+ ioni. È costituito da due omodimeri ciascuno di massa molecolare di 30kDa, che riconoscono le sequenze palindromiche. Il nucleo strutturale di questi enzimi è costituito da quattro filamenti β e un'elica α. Per questa attività nucleolitica, non richiede l'idrolisi dell'ATP.

Poiché gli enzimi di restrizione sono specifici del bersaglio, 15-20 legami idrogeno si formano tra i dimeri e le basi del sito target. Oltre ai legami idrogeno, Interazione di Van der Waals avviene anche. A causa di queste interazioni, l'enzima subisce un cambiamento conformazionale che porta all'attivazione del centro catalitico dell'enzima di restrizione. Il centro catalitico contiene due carbossilati necessari per il legame del cofattore Mg2+. Le risultanti della catalisi sono Frammenti di DNA con 5'-P e 3'-OH.

Sommario

L'enzima di restrizione è un'endonucleasi sito-specifica che scinde i filamenti di DNA in siti di riconoscimento specifici. Questi sono sintetizzati dai batteri come parte del loro meccanismo di difesa. Per la sua attività alcuni richiedono ioni magnesio mentre altri richiedono ATP e S-adenosil – L-metionina. Grazie alla sua attività nucleolitica, questi enzimi sono ampiamente utilizzati nella tecnologia del DNA ricombinante.

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