Hvordan producerer forskellige begrænsningsenzymer DNA -fragmenter fra molekylet?

Hvordan begrænsningsenzymer skaber DNA -fragmenter

Restriktionsenzymer, også kendt som begrænsningsendonukleaser, er molekylære saks, der skærer DNA ved specifikke sekvenser kaldet genkendelsessteder. Denne proces er afgørende for mange molekylære biologi -teknikker, herunder genkloning, DNA -fingeraftryk og genetisk teknik.

Her er, hvordan forskellige begrænsningsenzymer producerer DNA -fragmenter:

1. Anerkendelse af målsekvensen: Hvert restriktionsenzym har et specifikt genkendelsessted, en kort sekvens af DNA-nukleotider (normalt 4-8 basepar lang). De binder til denne sekvens og skar DNA -molekylet.

2. Skæring af DNA'et: Når den er bundet til genkendelsesstedet, spalter restriktionsenzymet phosphodiesterbindingerne inden for DNA -rygraden. Dette snit kan være:

* stump-end: Enzymet skærer direkte over begge DNA -tråde, hvilket efterlader stumpe ender.

* klistret: Enzymet skærer i en forskudt position og efterlader overhæng på hver streng. Disse overhæng er komplementære til hinanden og kaldes klæbrige ender, fordi de let kan genanneal (klæbe sammen) gennem brintbinding.

3. Produktion af DNA -fragmenter: Klippet af restriktionsenzymet resulterer i to DNA -fragmenter med specifikke ender. Størrelsen og sekvensen af disse fragmenter afhænger af det anvendte enzym og placeringen af dets genkendelsessted i DNA -molekylet.

Her er nogle eksempler på, hvordan forskellige begrænsningsenzymer producerer forskellige fragmenter:

* EcoRi: Dette enzym genkender sekvensen Gaattc og skærer mellem G og A, hvilket efterlader klæbrige ender med et 5 'overhæng.

* hindiii: Dette enzym genkender sekvensen AAGCTT og skærer mellem A og A, hvilket efterlader klæbrige ender med et 5 'overhæng.

* smai: Dette enzym genkender sekvensen cccggg og skærer direkte på tværs af begge tråde, hvilket efterlader stumpe ender.

Betydning af forskellige skærestilarter:

* klæbrige ender: Tillad fragmenter fra forskellige DNA -molekyler, der er skåret med det samme enzym, der ligger sammen. Denne proces er vigtig for DNA -kloning.

* stumpe slutter: Kan også ligeres, men det er mindre effektivt end klæbrige ender. Dette skyldes, at der ikke er noget komplementært overhæng til at vejlede ligeringsreaktionen.

Konklusion:

Forskellige begrænsningsenzymer skaber unikke DNA -fragmenter ved at genkende specifikke sekvenser og skære DNA -molekylet på forskellige måder. Denne egenskab muliggør den nøjagtige manipulation af DNA til forskellige anvendelser inden for molekylærbiologi og bioteknologi.