A restrikciós endonukleázok olyan specifikus enzimek, amelyek vágják a kettős szálú DNS-t (dsDNS). A molekuláris biológiában molekuláris ollókként is ismertek. A restrikciós enzimek képesek felismerni a felismerési helyeknek nevezett dsDNS specifikus rövid szekvenciáit, és a foszfodiészter- és hidrogénkötéseket hasítják kettős szálak megnyitására. Ezen enzimekkel történő hasítás eredményeként a DNS-fragmensek különféle típusú végeket képeznek, például ragacsos és tompa végeket. A DNS-ligáz egy olyan enzim, amelyet a molekuláris biológiában használnak két szomszédos DNS-szál összekapcsolásához új kötések létrehozásával. A lépést ligandumnak nevezzük, és a ligált DNS vég típusa szerint tompa végű ligációnak és ragacsos végű ligációnak nevezhetjük. A tompa és ragacsos végű ligálás közötti fő különbség az tompa végű ligálás történik a két tompa végű DNS-fragmensek között mivel ragacsos végű ligálás 5 'és 3' túlnyúlások között történik. A tompa végű ligáláshoz képest a ragacsos végű ligálás hatékonyabb és stabil.
TARTALOMJEGYZÉK
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a tompa végű ligálás?
3. Mi a Sticky End Ligation?
4. Összehasonlítás egymással - tompa és ragadós végű ligáció
5. Összegzés
Egyes restrikciós endonukleázok a DNS-t az ellenkező bázisokon kivághatják, és tompa végű DNS-fragmenseket hozhatnak létre. Ezeket az enzimeket tompa végű vágóknak nevezik; egyenesen lehasadnak a restrikciós hely közepére anélkül, hogy egyszálú túlnyúló alapokat hagynának. A tompa végeket nem túlnyúló végnek is nevezzük, mivel a végükben nincs 3 'és 5' túlnyúló alap. Mindkét szál az alappároktól tompa végeken végződik. A szokásos tompa végvágó enzimek az EcoRV HaeIII, AluI és SmaI.
A tompa vég ligációja két tompa vég között van. Ez nem a kiálló bázisok ligálása. Ez a ligálás kevésbé hatékony, mint a ragacsos végű ligálás. Bizonyos esetekben azonban a tompa végű ligálás előnyösebbé válik, mint a ragacsos végű ligálás, különösen amikor PCR-termékeket ligálunk. A PCR-termékeket mindig tompa véggel állítják elő. A tompa végű ligáláshoz a DNS-hez nem szükséges komplementer végek a ligáláshoz.
01. ábra: tompa végtermelés az Eco RV enzim által
Néhány restrikciós endonukleáz képes a dsDNS levágására, és a végén egyszálú DNS túlnyúló darabja marad. Ezeket a végeket ragacsos vagy túlnyúló végnek nevezik. A ragacsos vég ligálódás két olyan DNS fragmens között történik, amelyek illeszkedő túlnyúlásokat tartalmaznak, mivel a ragacsos végeket nem párosított bázisokkal látják el, és a kötések kialakításához kiegészítő bázisokra van szükség. Ennélfogva ugyanazt a restrikciós enzimet kell használni mindkét DNS-forráshoz a megfelelő ligáló fragmensek előállításához.
A ragacsos végű ligálás hatékonyabb, és gyakran nagyon kívánatos a klónozási folyamatokban. Számos restrikciós enzim létezik, amelyek ragadós végeket eredményeznek. Ezek EcoRI, BamHI, HindIII stb.
02 ábra: Ragacsos végtermelés az Eco RI enzim által
Blunt vs Sticky End ligálás | |
A tompa végű ligálás két tompa végű DNS-fragmens között történik. | Ragacsos végek ligálása történik két, egymással illeszkedő, ragacsos végű DNS-fragmens között. |
enzimek | |
A tompa végű vágók tompa végeket eredményeznek. | A ragacsos végvágók ragadós vagy összetartó végeket eredményeznek. |
A párosítás végének követelménye | |
Nem igényel illeszkedő fragmentumokat vagy kiegészítő bázisokat. | Alappárok kialakításához kiegészítő bázisokra van szükség a végén. |
Hatékonyság | |
Kevésbé hatékony, mint a ragacsos végű ligálás | Hatékonyabb, mint a tompa végű ligálás. |
A restrikciós endonukleázok képesek lebontani a dsDNS-t és különféle végű DNS-fragmenseket előállítani. Felismerik a specifikus szekvenciákat és korlátozzák a DNS-t, ragasztó és tompa végeket hozva létre. A ragacsos végeknek páratlan bázisuk van a fragmentumok végén. A tompa végeket egyenes hasítás okozza, és a végükben bázispárok vannak. A ragacsos végű ligáláshoz két komplementer egyszálú DNS darab szükséges. A tompa vég ligáció bármelyik tompa vég fragmens között megtörténik. Ez a különbség a tompa és a ragadós ligálás között.
Irodalom:
1. Roberts, Richard J. „Hogyan váltak a restrikciós enzimek a molekuláris biológia munkafőivé.” A Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratai. National Acad Sciences, n.d. Web. 2017. április 12
2. Adnan, Amna. Restrikciós enzimek felhasználása a biotechnológiában. N.p., n.d. Web. 2017. április 12
Kép jóvoltából:
1. „EcoRV Restriction Site.rsh”, Ramin Herati - Készítette: Inkscape (Public Domain), a Commons Wikimedia segítségével
2. “Restrikciós enzim Eco RI” Tinastella - Saját munka (Public Domain) a Commons Wikimedia segítségével