Hvordan beskytter bakteriecellen sit eget DNA mod restriktionsenzymer?

1. Ændringssystemer:

* Methylering: Dette er den mest almindelige og effektive forsvarsmekanisme. Bakterier Brug specialiserede enzymer kaldet methyltransferaser Sådan tilsættes methylgrupper (CH3) til specifikke DNA -sekvenser. Disse ændringer fungerer som "tags", der adskiller bakterie -DNA fra udenlandsk DNA.

* begrænsningsenzymer er meget specifikke og kun spaltede DNA på genkendelsessteder, der er *umodificerede *. Derfor er de methylerede steder i bakterie -DNA "beskyttet" fra restriktionsenzymerne.

* Eksempel: EcoRI -restriktionsenzymet genkender sekvensen Gaattc. I *e. coli*, GAATTC -sekvensen methyleres af en specifik methyltransferase, hvilket forhindrer EcoRI i at skære bakterie -DNA.

2. Specialiserede begrænsningsenzymer:

* Type I -restriktionsenzymer: Disse enzymer er mere komplekse og genkender længere sekvenser. De har også en "methyltransferase" -aktivitet, der tilføjer en methylgruppe til DNA'et på et specifikt sted nær genkendelsesstedet.

* Type III -restriktionsenzymer: Disse enzymer genkender to forskellige sekvenser i nærheden og fungerer som et "par" for at skære DNA'et.

* selvbeskyttelse: Disse enzymer er designet til at beskytte bakterie -DNA ved at skære på specifikke steder, der ikke er methyleret i bakteriegenomet.

3. Ekskluderingsmekanismer:

* Comparmentalization: Nogle bakterier kan sekvestere deres DNA inden for specifikke rum, hvilket effektivt forhindrer restriktionsenzymer i at få adgang til det.

* overflademodifikationer: Visse bakterier kan ændre deres celleoverflader for at blokere indtræden af ​​restriktionsenzymer.

4. Evolutionær tilpasning:

* mutationer: Over tid kan bakterielt DNA muteres for at ændre genkendelsessteder for restriktionsenzymer.

* Horisontal genoverførsel (HGT): Bakterier kan erhverve nye gener, inklusive disse kodningsrestriktionsenzymer, gennem HGT. Disse nye gener kan indarbejdes i bakteriegenomet og bidrager til udviklingen af ​​nye forsvarsmekanismer.

I resumé bruger bakterier en kombination af modifikationssystemer, specialiserede begrænsningsenzymer, ekskluderingsmekanismer og evolutionære tilpasninger for at beskytte deres eget DNA mod restriktionsenzymer, mens de udnytter disse enzymer til at ødelægge invaderende udenlandsk DNA.