限制内切酶使用说明书权威专家推荐限制内切酶使用说明书:全面解读操作规范
本文目录
- 常用DNA限制性内切酶有哪些?
- 仅用限制酶就能将DNA分子切开吗?但限制酶只能将两个核苷酸间的磷酸二酯健断开,还有氢健呢?
- 什么是寄主的限制与修饰显现?
- 限制性核酸内切酶能切割RNA吗?如果只切割DNA,那为什么叫核酸内切酶呢?
- 为什么限制酶存在于原核细胞,而不是真核呢?
常用DNA限制性内切酶有哪些?
内切酶主要分成三大类。
第一类内切酶能识别专一的核苷酸顺序,并在识别点附近的一些核苷酸上切割DNA分子中的双链,但是切割的核苷酸顺序没有专一性,是随机的。这类限制性内切酶在DNA重组技术或基因工程中没有多大用处,无法用于分析DNA结构或克隆基因。这类酶如EcoB、EcoK等。
第二类内切酶能识别专一的核苷酸顺序,并在该顺序内的固定位置上切割双链。由于这类限制性内切酶的识别和切割的核苷酸都是专一的。所以总能得到同样核苷酸顺序的DNA片段,并能构建来自不同基因组的DNA片段,形成杂合DNA分子。因此,这种限制性内切酶是DNA重组技术中最常用的工具酶之一。这种酶识别的专一核苷酸顺序最常见的是4个或6个核苷酸,少数也有识别5个核苷酸以及7个、9个、10个和11个核苷酸的。如果识别位置在DNA分子中分布是随机的,则识别4个核苷酸的限制性内切酶每隔46(4096)个核苷酸就有一个切点。人的单倍体基因组据估计为3×199核苷酸,识别4个核苷酸的限制性内切酶的切点将有(3×109/2.5×102)约107个切点,也就是可被这种酶切成107片段,识别6个核苷酸的限制性内切酶也将有(3×109/4×103)约106个切点。
第二类内切酶的识别顺序是一个回文对称顺序,即有一个中心对称轴,从这个轴朝二个方向“读”都完全相同。这种酶的切割可以有两种方式。一是交错切割,结果形成两条单链末端,这种末端的核苷酸顺序是互补的,可形成氢键,所以称为粘性末端。如EcoRI的识别顺序为:
↓ |
5’……GAA | TTC……3’
3’……CTT | AAG……5’
| ↑
垂直虚线表示中心对称轴,从两侧“读”核苷酸顺序都是GAATTC或CTTAAG,这就是回文顺序(palindrome)。实线剪头表示在双链上交错切割的位置,切割后生成5’……G和AATTC……3’、3’……CTTAA和G……5’二个DNA片段,各有一个单链末端,二条单链是互补的,可通过形成氢键而“粘合”。另一种是在同一位置上切割双链,产生平头末端。例如HaeⅢ的识别位置是:
↓
5’……GG↓CC……3’
3’……CC↓GG……’
↑
在箭头所指处切割,产生的两个DNA片段是:
5’……GG CC……3’
和
3’……CC GG……5’
有时候两种限制性内切酶的识别核苷酸顺序和切割位置都相同,差别只在于当识别顺序中有甲基化的核苷酸时,一种限制性内切酶可以切割,另一种则不能。例如HpaⅡ和MspⅠ的识别顺序都是5’……CCGG……3’,如果其中有5’-甲基胞嘧啶,则只有HpaⅡ能够切割。这些有相同切点的酶称为同切酶或异源同工酶(isoschizomer)。
第三类内切酶也有专一的识别顺序,但不是对称的回文顺序。它在识别顺序旁边几个核苷酸对的固定位置上切割双链。但这几个核苷酸对则是任意的。因此,这种限制性内切酶切割后产生的一定长度DNA片段,具有各种单链末端。这对于克隆基因或克隆DNA片段没有多大用处。
仅用限制酶就能将DNA分子切开吗?但限制酶只能将两个核苷酸间的磷酸二酯健断开,还有氢健呢?
在实验室工作中,仅用限制性内切酶足以将DNA分子切开。 氢键的作用是维持DNA双链之间的结合,但是单股DNA链的完整性是靠磷酸二酯键联系的,因此,只要破坏磷酸二酯键就能打断DNA链。什么是寄主的限制与修饰显现?
寄主控制的限制(restriction)和修饰(modification)现象,简称R/M体系。
细菌的R/M体系同免疫体系类似,它能够辨别自己的DNA和外来的DNA,并使后者降解掉。
在大肠杆菌K菌株上生长的λ噬体则表示为λ(K)。
实验表明,用这种λ(K)噬菌体感染大肠杆菌B菌株,形成噬菌斑的效率就很低,因此我们说λ(K)噬菌体受到了B菌体的限制。
但在这些稀有的由λ(B)形成的噬菌斑中的噬菌群体,则已经发生了某些变化。
用这些变化了的λ(B)噬菌体再感染B菌株,它们就可以在B菌株上有效地生长。
如此由第二个寄主菌株(大肠杆菌B株)赋予λ噬菌体的这种非遗传化,使得它再感染时能够有效地生长,而没有再次受到限制的现象,称之为修饰。
无论是限制还是修饰,都是由寄主控制的,我们统称为寄主控制的限制与修饰现象。
寄主控制的限制与修饰现象由两种酶活性配合完成的,一种叫修饰的甲基转移酶,另一种叫核酸内切限制酶。
表示了核酸内切限制酶EcoRI及其修饰的甲基化酶MEcoRI的限制与修饰作用。
寄主控制的限制与修饰的作用,一是保护自身的DNA不受限制;二是破坏外源DNA使之迅速降解。
根据限制-修饰现象发现的核酸内切限制酶,现在已成为重组DNA技术学的重要工具酶
限制性核酸内切酶能切割RNA吗?如果只切割DNA,那为什么叫核酸内切酶呢?
不可以限制性核酸内切酶是识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。它能识别双链分子的某种特定核苷酸序列,使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,而且只能切割DNA,不能切割RNA。另外,根据酶的专一性也能得出答案
为什么限制酶存在于原核细胞,而不是真核呢?
因为如果在真核细胞内,会对自身丰富的DNA造成破坏,
而原核生物用它来切除外来基因保护自身的.
限制性内切酶当中“限制”这两个字,就是因为科学家发现,有些原核生物体内存在某种酶,能够将进入体内的外源基因切除降解,从而达到限制外源基因入侵自身基因组的目的,于是科学家就把原核生物体内这类能够降解外源基因的酶叫做限制性核酸内切酶。而目前发现的限制性内切酶都存在于原核生物体内,原核生物不像真核生物,体内有一系列DNA修复系统,它们只能依靠简单方式来保证自身遗传稳定性,限制作用就是典型的例子。