Tất cả về các enzyme hạn chế

Bạn biết bao nhiêu về các enzyme hạn chế? Hiểu rõ hơn về những gì họ làm và lý do họ quan trọng, với đánh giá này.

Xác định Enzyme Hạn chế

Endonucleases hạn chế là một loại enzyme cắt các phân tử DNA. Mỗi enzym nhận ra một chuỗi các nucleotide độc ​​nhất trong dải DNA. Các trình tự như vậy thường dài khoảng 4 đến 6 cặp base. Các chuỗi là palindromic trong đó chuỗi DNA miễn phí có cùng một dãy chỉ theo chiều ngược lại.

Nói cách khác, cả hai sợi ADN đều được cắt tại cùng vị trí.

Những enzym này được tìm thấy

Các enzyme hạn chế được tìm thấy ở nhiều chủng vi khuẩn khác nhau, nơi vai trò sinh học của chúng là tham gia vào việc bảo vệ tế bào. Các enzyme này "hạn chế" DNA ngoại vi (ví dụ virut) xâm nhập vào tế bào, bằng cách tiêu diệt nó. Tế bào chủ có một hệ thống điều chỉnh hạn chế methyl hoá DNA của riêng nó tại các vị trí đặc trưng cho các enzyme hạn chế tương ứng, do đó bảo vệ nó khỏi sự phân cắt. Hơn 800 loại enzim đã biết đã phát hiện thấy hơn 100 trình tự nucleotide khác nhau.

Sử dụng trong công nghệ sinh học

Các enzyme hạn chế được sử dụng trong công nghệ sinh học để cắt DNA thành những sợi nhỏ hơn để nghiên cứu sự khác biệt chiều dài đoạn giữa các cá thể (Restriction Fragment Length Polymophism - RFLP). Chúng cũng được sử dụng để nhân bản gen.

Các kỹ thuật RFLP đã được sử dụng để xác định rằng các cá nhân hoặc các nhóm cá thể có sự khác biệt đặc biệt về trình tự gen và các dạng phân chia hạn chế ở một số khu vực của bộ gen.

Kiến thức về những khu vực độc đáo này là cơ sở cho việc lấy mẫu DNA. Mỗi phương pháp này phụ thuộc vào việc sử dụng điện di gel agarose để tách các đoạn DNA. Chất đệm TBE, được tạo thành từ bazơ Tris, axit boric, và EDTA, thường được sử dụng cho điện di gel agarose để kiểm tra các sản phẩm DNA.

Các loại Enzyme Hạn chế

Có ba loại enzyme hạn chế khác nhau. Loại I cắt DNA tại các vị trí ngẫu nhiên cho tới 1000 cặp cơ sở hoặc nhiều hơn từ vị trí nhận dạng. Loại III cắt giảm khoảng 25 cặp base từ địa điểm. Các loại I và III đòi hỏi ATP và có thể là các enzyme lớn với nhiều đơn vị con. Các enzyme loại II, được sử dụng chủ yếu trong công nghệ sinh học, cắt DNA trong chuỗi được công nhận mà không cần đến ATP và nhỏ hơn và đơn giản hơn.

Loại enzyme hạn chế II được đặt tên theo các loài vi khuẩn mà chúng được phân lập. Ví dụ, enzym EcoRI đã được phân lập từ

E. coli . Hầu hết công chúng đều quen thuộc với E. coli bùng phát dịch thực phẩm. Các enzyme hạn chế Type II có thể tạo ra hai loại vết cắt khác nhau tùy thuộc vào việc liệu chúng cắt cả hai sợi ở giữa của chuỗi nhận biết hay mỗi sợi gần một đầu của chuỗi nhận biết.

Việc cắt bỏ trước đây sẽ tạo ra "những đầu ngớ ngẩn" mà không có sự nhô ra của nucleotide. Loại thứ hai tạo ra kết thúc "dính" hoặc "kết dính" vì mỗi đoạn kết quả của DNA đều có một phần nhô ra, bổ sung cho các mảnh khác. Cả hai đều có ích trong di truyền học phân tử để tạo ra ADN tái tổ hợp và các protein.

Hình thức DNA này nổi bật bởi vì nó được tạo ra bởi sự nối kết (liên kết với nhau) của hai hoặc nhiều sợi khác nhau mà trước đây không liên kết với nhau.