Endonuclease

Endonukleaser er enzymer, der spalter phosphodiesterbindingen i en polynucleotidkæde. Nogle, såsom Deoxyribonuclease I, skåret DNA relativt uspecifikt, mens mange, typisk kaldes restriktionsendonucleaser eller restriktionsenzymer, spalte kun på meget specifikke nukleotidsekvenser.

Restriktionsenzymer er endonukleaser fra eubakterier og arkebakterierne som genkender en specifik DNA-sekvens. Nukleotidsekvensen anerkendt for spaltning med et restriktionsenzym kaldes restriktionsstedet. Typisk vil et restriktionssted være en palindromsekvens på ca. fire til seks nukleotider lange. De fleste restriktionsendonucleaser spalte DNA-strengen ujævnt, hvorefter komplementære enkeltstrengede ender. Disse ender kan genoprette forbindelsen gennem hybridisering og betegnes "klæbrige ender". Når parret, kan phosphodiesterbindingerne af fragmenterne følgeskab af DNA-ligase. Der er hundredvis af restriktionsendonukleaser kendte, hver angribe et andet restriktionssted. DNA-fragmenterne spaltet af samme endonuklease kan sammenføjes uanset oprindelsen af ​​DNA. Sådanne DNA kaldes rekombinant DNA; DNA dannet ved sammenføjning af gener i nye kombinationer. Restriktionsendonukleaser er inddelt i tre kategorier, type I, type II, og type III, efter deres virkningsmekanisme. Disse enzymer anvendes ofte i genteknologi at gøre rekombinant DNA til indførelse i bakterielle, plante- eller dyreceller, såvel som i syntetisk biologi.

Kategorier

I sidste ende er der tre kategorier af restriktionsendonukleaser, at relativt bidrager til spaltning af specifikke sekvenser. De typer I og III er store multisubunit komplekser, der omfatter både de endonucleaser og methylase aktiviteter. Type I kan spalte ved tilfældige steder på ca. 1000 basepar eller mere fra genkendelsessekvensen og det kræver ATP som energikilde. Den type II opfører sig noget forskelligt, og blev først isoleret af Hamilton Smith i 1970. De er enklere versioner af endonucleaser og kræver ingen ATP i sine nedbrydningsprocesser. Nogle eksempler på type II restriktionsendonukleaser omfatter BamHI, EcoRI, EcoRV, og HaeIII. Den type III, dog spalter DNA på omkring 25 basepar fra genkendelsessekvensen og kræver også ATP i processen.

Notationer

Den almindeligt anvendte notation for restriktionsendonukleaser er af den form "VWXYZ", hvor "VWX" navne den livsform, hvor denne restriktionsendonuclease kan findes, "y" navne stammen, og "z" angiver forskellige restriktionsendonukleaser i det samme liv form. Således er "EcoRI" betyder, at f.eks restriktionsendonukleasen findes i Escherichia coli; stammen RY13, restriktionsendonuklease nummer "I". Et andet eksempel: "HaeII" og "Haelll" henviser til bakterie Haemophilus aegyptius, nummer II og nummer III, henholdsvis. De anvendte restriktionsenzymer inden for molekylærbiologi normalt genkender korte målsekvenser på ca. 4 - 8 basepar. For eksempel EcoRI enzym genkender og spalter sekvens 5 '- GAATTC - 3'.

Restriktionsendonukleaser kommer i flere typer. En restriktionsendonuklease kræver typisk et genkendelsessted og en spaltningsmønster. Hvis genkendelsesstedet er uden for det område spaltningsmønsteret, så restriktionsendonukleasen omtales som type I. genkendelsessekvensen Hvis overlapper med spaltningssekvensen, derefter restriktionsenzymet endonukleaserestriktionssted er type II.

Yderligere drøftelser

Restriktionsendonucleaser kan findes som spalter standard dsDNA, ssDNA eller, eller endda RNA. Denne diskussion er begrænset til dsDNA, men diskussionen kan udvides til følgende:

  • Standard dsDNA
  • Ikke-standard DNA
  • Holliday junctions Holliday junction
  • Triple-DNA, firedobbelt-DNA
  • Dobbeltstrengede hybrider af DNA og RNA
  • Syntetiske eller regenererede DNA. Forskning med syntetiske codon henvises til forskning ved S. Benner, og udvidelse af aminosyren sæt i polypeptider, og dermed udvide proteomet eller proteomics, se forskningen af ​​P. Schultz.

Desuden forskning er nu i gang med at konstruere syntetiske eller kunstige restriktionsendonukleaser, især med anerkendelse websteder, der er entydigt i et genom.

Restriktionsendonukleaser eller restriktionsenzymer typisk spalte på to måder: stumpendede eller klæbrige ender mønstre. Et eksempel på en type I-restriktionsendonuklease.

DNA-reparation

Endonukleaser spille en rolle i DNA-reparation. AP-endonuclease, specifikt katalyserer indsnit i DNA udelukkende ved AP-steder, og derfor forberede DNA til efterfølgende excision, reparation syntese og DNA ligering. For eksempel, når depurinering sker dette læsion efterlader en deoxyribose med en manglende base. AP-endonuclease anerkender dette sukker og i det væsentlige skærer DNA på dette sted, og derefter giver mulighed for DNA-reparation for at fortsætte. E. coli-celler indeholder to AP endonukleaser: endonuclease IV og exonuklease III. Mens i eukaryoter, er der kun én AP-endonuclease.

Fælles endonucleaser

Nedenfor er tabeller af almindelige prokaryote og eukaryote endonukleaser.

Mutationer

Xeroderma pigmentosa er en sjælden autosomal recessiv sygdom forårsaget af en defekt UV-specifikke endonuclease. Patienter med mutationer er i stand til at reparere DNA-skader forårsaget af sollys.

Seglcelleanæmi er en sygdom forårsaget af en punktmutation. Sekvensen ændres ved mutationen eliminerer site for restriktionsendonucleasen MstII der genkender nukleotidsekvensen anerkendelse.

tRNA splejsning endonuclease mutationer forårsager pontocerebellar hypoplasi. Pontocerebellar hypoplasias repræsenterer en gruppe af neurodegenerative autosomal recessiv lidelser der er forårsaget af mutationer i tre af de fire forskellige underenheder af tRNA-splejsende endonuklease kompleks.

  0   0
Forrige artikel 1889 i jernbanetransport
Næste artikel 2011-12 Aserbajdsjan Cup

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha