Come si distinguono queste endonuceleases
Quanto ne sai degli enzimi di restrizione? Ottieni una migliore comprensione di ciò che fanno e perché sono importanti, con questa recensione.
Definizione degli enzimi di restrizione
Le endonucleasi di restrizione sono una classe di enzimi che tagliano le molecole di DNA. Ogni enzima riconosce una sequenza unica di nucleotidi nel filamento del DNA. Tali sequenze sono di solito lunghe da 4 a 6 coppie di basi. Le sequenze sono palindromiche in quanto il filamento complementare del DNA ha la stessa sequenza solo nella direzione opposta.
In altre parole, entrambi i filamenti di DNA vengono tagliati nella stessa posizione.
Dove vengono trovati questi enzimi
Gli enzimi di restrizione si trovano in molti diversi ceppi di batteri in cui il loro ruolo biologico è quello di partecipare alla difesa cellulare. Questi enzimi "restringono" il DNA estraneo (es. Virale) che entra nella cellula, distruggendolo. La cellula ospite ha un sistema di modifica della restrizione che metila il proprio DNA in siti specifici per i rispettivi enzimi di restrizione, proteggendolo così dalla scissione. Sono stati scoperti più di 800 enzimi noti che riconoscono più di 100 diverse sequenze nucleotidiche.
Uso in biotecnologia
Gli enzimi di restrizione vengono utilizzati nelle biotecnologie per tagliare il DNA in filamenti più piccoli al fine di studiare le differenze di lunghezza dei frammenti tra gli individui (Limitazione del polimorfismo del frammento - RFLP). Sono anche usati per la clonazione genica.
Le tecniche RFLP sono state utilizzate per determinare che individui o gruppi di individui hanno differenze distintive nelle sequenze geniche e nei modelli di clivaggio di restrizione in alcune aree del genoma.
La conoscenza di queste aree uniche è la base per l'impronta digitale del DNA . Ciascuno di questi metodi dipende dall'uso dell'elettroforesi su gel di agarosio per la separazione dei frammenti di DNA. Il tampone TBE, che è costituito da tris base, acido borico ed EDTA, è comunemente usato per l'elettroforesi su gel di agarosio per esaminare i prodotti del DNA.
Tipi di enzimi di restrizione
Esistono tre diversi tipi di enzimi di restrizione. Il tipo I taglia il DNA in posizioni casuali fino a 1000 o più coppie di basi dal sito di riconoscimento. Il tipo III taglia a circa 25 coppie di basi dal sito. I tipi I e III richiedono ATP e possono essere grandi enzimi con più sottounità. Gli enzimi di tipo II, che sono prevalentemente utilizzati in biotecnologia, tagliano il DNA all'interno della sequenza riconosciuta senza la necessità di ATP e sono più piccoli e semplici.
Gli enzimi di restrizione di tipo II sono denominati in base alle specie batteriche da cui sono isolati. Ad esempio, l'enzima EcoRI è stato isolato da E. coli . La maggior parte del pubblico conosce le epidemie di E. coli nel cibo.
Gli enzimi di restrizione di Tipo II possono generare due diversi tipi di tagli a seconda che tagliano entrambi i fili al centro della sequenza di riconoscimento o ciascun filo più vicino a un'estremità della sequenza di riconoscimento.
Il primo taglio genererà "estremità smussate" senza sporgenze di nucleotidi. Quest'ultimo genera estremità "adesive" o "coesive" perché ogni frammento di DNA che ne risulta ha una sporgenza che complimenta gli altri frammenti. Entrambi sono utili nella genetica molecolare per la produzione di DNA e proteine ricombinanti .
Questa forma di DNA si distingue perché è prodotta dalla legatura (legame) di due o più filamenti diversi che non erano originariamente collegati tra loro.