1樓:匿名使用者
dna重組技術中對核酸的「精雕細刻」主要用酶作為工具。分子生物學研究過程中發現的酶,許多都用作工具,表列出最常用的幾種工具酶。限制性核酸內切酶(restriction endonuclease)在重組dna技術中有重要地位,在此較詳細介紹。
一、限制性核酸內切酶的概念
核酸酶可分為兩類:核酸外切酶(exonuclease)是從核酸的一端開始,一個接一個把核苷酸水解下來;核酸內切酶(endonuclease)則從核酸鏈中間水解3』,5』磷酸二酯鍵,將核酸鏈切斷。很多細菌和細胞中都能識別外來的核酸並將其分解,2023年發現這是因為細菌中含有特異的核酸內切酶,能識別特定的核酸序列而將核酸切斷;同時又伴隨有特定的核酸修飾酶,最常見的是甲基化酶,能使細胞自身核酸特定的序列上鹼基甲基化,從而避免受內切酶水解,外來核酸沒有這種特異的甲基化修飾,就會被細胞的核酸酶所水解.
這樣細胞就構成了限制一修飾體系,其功能就是保護自身的dna,分解外來的dna,以保護和維持自身遺傳資訊的穩定,這對細菌的生存和繁衍具有重要意義。這就是限制性核酸內切酶名稱中「限制」二字概念的由來。
二、限制性核酸內切酶的命名
按酶的**的屬、種名而定,取屬名的第一個字母與種名的頭兩個字母組成的三個斜體字母作略語表示;如有株名,再加上一個字母,其後再按發現的先後寫上羅馬數字。例如:從流感嗜血桿菌d株(haemophilus influenzae d)中先後分離到3種限制酶,則分別命名為hindⅰ、hindⅱ和hindⅲ。
三、限制性核酸內切酶的分類
按限制酶的組成、與修飾酶活性關係,切斷核酸的情況不同,分為三類:
ⅰ類限制性核酸內切酶 由3種不同亞基構成,兼具有修飾酶活性和依賴於atp的限制性內切酶活性,它能識別和結合於特定的dna序列位點,去隨機切斷在識別位點以外的dna序列,通常在識別位點周圍400-700bp。這類酶的作用需要mg2+,s腺苷甲硫氨酸及atp。
ⅱ類限制性核酸內切酶 與ⅰ類酶相似,是多亞蛋白質,既有內切酶活性,又有修飾酶活性,切斷位點在識別序列周圍25-30bp範圍內,酶促反應除mg2+外,也需要atp供給能量。
ⅲ類限制性核酸內切酶 只由一條肽鏈構成,僅需mg2+,切割dna特異性最強,且就在識別位點範圍內切斷dna。是分子生物學中應用最廣的限制性內切酶。通常在重組dna技術提到的限制性核酸內切酶主要指ⅱ類酶而言。
表1 dna重組技術中最常用的工具酶
酶 主要用途
限制性核酸內切酶 識別dna特定序列,切斷dna鏈
dna聚合酶ⅰ
或其大片段(klenow)
①缺口平移製作標記dna探針
②合成cdna的第二鏈
③填補雙鏈dna3』凹端
④dna序列分析
耐熱dna聚合酶(taq dna聚合酶等) 聚合酶鏈反應(pcr)
dna連線酶 連線兩個dna分子或片段
多核苷酸激酶 催化多核苷酸5』羥基末端磷酸化,製備末端標記探針
末端轉移酶 在3』末端加入同質多聚物尾
si核酸酶,綠豆核酸酶 降解單鏈dna或rna,使雙鏈dna突出端變為平端
dna端酶ⅰ 降解dna,在雙鏈dna上產生隨機切口
rna酶a 降解除rna
磷酸酶 切除核酸末端磷酸基
四、限制性核酸內切酶的作用
大部分限制性核酸內切酶識別dna序列具有迴文結構特徵,切斷的雙鏈dna都產生5』磷酸基和3』羥基末端。不同限制性核酸內切酶識別和切割的特異性不同,結果有三種不同的情況:
①產生3』突出粘性末端(cohesive end):以eoor 為例:
5』…g↓aatt c…3』→5』…gp ohttaac…3』
3』…c ataa↑g…5』eoop ⅰ 3'… cttaaoh pg…5'
②產生5』突出的粘性末端:以pstⅰ為例:
5』…ctgca↓g…3』→5』…ctgcap ohg…3』
3』…g↑acgtc…5』pstⅰ 3』…goh pacgtc…5
③產生平末端(blunt end):nru ⅰ為例:
5』…tcg↓cga…3』→5』…tcgp ohcga…3』
3』…agc↑gct…5』nru ⅰ3』…agcoh pgct…5』
不同有限制性核酸內切酶識別的dna序列可以不相同。有的識別四核苷酸序列,有的識別六或八核苷酸序列。如果dna中的核苷酸序列是隨機排列的,則一個識別四核苷酸序列的內切酶平均每隔256bp出現一次該酶的識別切割位點,同樣的對識別六或八核苷酸序列的內切酶則大致上分別是每隔4kb或65kb出現一次識別切割位點。
按此可大致估計一個未知的dna分子限制性內切酶可能具有切點頻率,以便選用合適的內切酶。
限制性核酸內切酶的種類很多,至今已發現近800多種,可以根據它們對dna有不同的識別序列和切割特徵選用,從而為基因工程提供了有力的工具。表2列出了幾種最常用的限制性核酸內切酶的識別序列和切割點。
表2 幾種最常用的限制性核酸內切酶
限制性核酸內切酶名稱 識別序列和切割點
bamhⅰ
cla ⅰ
eoor ⅰ
hind ⅲ
hindⅱ
kpnⅰ
not ⅰ
pst ⅰ
sal ⅰ
sau3a ⅰ
sfi ⅰ
sma ⅰ
xba ⅰ
xho ⅰ
g↓gatcc
at↓cgat
g↓aattc
a↓agctt
gtpy↓puac
ggtac↓c
gc↓ggccgc
ctgca↓g
g↓tcgac
↓gatc
ggccnnnn↓nggcc
ccc↓ggg
t↓ctaga
c↓tcgag
2樓:匿名使用者
工具酶是用來切割基因的酶。酶是一種有特殊催化功能的蛋白質,怎麼會切割基因呢?原來,作為工具酶用的有兩種;一種是內切酶。
它的精密度極高,特異性特強。內切酶是十分鋒利的超微型「手術刀」,一種內切酶只能切下核苷酸的一種鹼基,而絕不會把另一種鹼基切下,好比一把鑰匙只能開啟一把鎖。因為內切酶有這種奇妙本領,所以,dna分子不論多長,都可以利用內切酶切下其中任何一個dna基因片段。
另一種工具酶叫連線酶。內切酶解決了基因切割的問題,而連線酶負責把切下來的基因片段連線到其他基因片段上進行重組。世界上的許多事奇妙得很,這在基因重組上屢見不鮮。
dna龐大的被切割下的片段的兩端都有著粘著性,好像是它們隨時都有與別的基因片段粘在一塊的天然要求。但是把兩種來自不同**的dn**段放在一塊,它們並不會立即粘在一起,似乎又需要人幫忙。如果用連線酶,這兩個毫不相干的基因片段就很快粘在一起,形成一個牢固的鍵,成了重組dna新片段。
由於內切酶和連線酶在基因工程操作上如此奇妙的作用,所以成了不可缺少的「工具」。
下列有關基因工程技術的敘述中,正確的是( )a.重組dna技術所用的工具酶是限制酶、連線酶和運載體b
3樓:焇灟肩悁
a、基因工程中常用的工具酶有dna連線酶、限制性核酸內切酶,運載體不屬於工具
版酶,a錯誤;權
b、一種限制酶都只能識別一種特定的核苷酸序列,即具有特異性,b錯誤;
c、目的基因進入受體細胞需要檢測和鑑定,不一定能成功實現表達,c錯誤;
d、選用細菌作為重組質粒的受體細胞是因為細菌繁殖快,並且遺傳物質少,d正確.
故選:d.
下列有關基因工程技術的正確敘述是( )a.重組dna技術所用的工具酶是限制酶、連線酶和運載體b.只要
4樓:手機使用者
a、基因工程中bai常用的工具酶有
dudna連線酶、限制性核酸內切zhi酶,運載體dao不屬於工具酶,a錯誤
回;b、目的基因進入受體細答胞需要檢測和鑑定,不一定能成功實現表達,b錯誤;
c、一種限制酶都只能識別一種特定的核苷酸序列,即具有特異性,c錯誤;
d、選用細菌作為重組質粒的受體細胞是因為細菌繁殖快,並且遺傳物質少,d正確.
故選:d.
下列有關基因工程技術的敘述,正確的是( )a.重組dna技術所用的工具酶是限制酶、連線酶和運載體b.
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