Ключевая разница - ферменты рестрикции типа I и типа II
Рестрикционный фермент, чаще называемый эндонуклеазой рестрикции, обладает способностью расщеплять молекулы ДНК на небольшие фрагменты. Этот процесс расщепления происходит вблизи или в особом месте узнавания молекулы ДНК, называемом сайтом рестрикции. Сайт узнавания обычно состоит из 4-8 пар оснований. В зависимости от места расщепления рестриктазы могут быть четырех разных типов; Тип I, Тип II, Тип III и Тип IV. Помимо сайта расщепления, при разделении рестрикционных ферментов на четыре группы учитываются такие факторы, как состав, потребность в кофакторах и состояние целевой последовательности. При расщеплении молекулы ДНК сайт расщепления может находиться либо в самом сайте рестрикции, либо на расстоянии от сайта рестрикции. В процессе расщепления ДНК ферменты рестрикции создают по два разреза в каждом из сахарофосфатных остовов двойной спирали ДНК. Ферменты рестрикции в основном обнаружены у ахей и бактерий. Они используют эти ферменты в качестве защитного механизма от вторжения вирусов. Ферменты рестрикции расщепляют чужеродную (патогенную) ДНК, но не собственную ДНК. Его собственная ДНК защищена ферментом, известным как метилтрансфераза, который вносит изменения в ДНК хозяина и предотвращает расщепление. Фермент рестрикции типа I имеет сайт расщепления, который находится вдали от сайта узнавания. Ферменты рестрикции II типа расщепляют в самом сайте узнавания или на более близком расстоянии от него. В этом ключевое различие между ферментами рестрикции типа I и типа II.
Что такое фермент рестрикции I типа?
Рестриктазы типа I представляют собой пентамерные белки, состоящие из трех мультисубъединиц: субъединицы рестрикции, субъединицы метилирования и субъединицы распознавания последовательности ДНК. Эти субъединицы не идентичны. Первоначально они были идентифицированы в двух разных формах кишечной палочки. Сайт расщепления этих рестрикционных ферментов находится в разных случайных точках, обычно на расстоянии 1000 пар оснований от сайта узнавания. Эти рестрикционные ферменты требуют для своей активации АТФ, Mg2+ и S-аденозил-L-метионин. Ферменты рестрикции типа I обладают как метилазной, так и рестрикционной активностью. Бактерии используют ферменты рестрикции в качестве механизма клеточной защиты от вторжения вирусов. Ферменты рестрикции расщепляют вирусную ДНК и уничтожают ее. Но чтобы предотвратить расщепление собственной ДНК хозяина, фермент рестрикции I типа обеспечивает защиту от метилирования. Это изменяет ДНК хозяина и предотвращает расщепление. Несмотря на то, что эти рестрикционные ферменты важны с биохимической точки зрения, они не используются широко, поскольку не обеспечивают дискретных рестрикционных фрагментов или паттернов связывания с гелем.
Что такое ферменты рестрикции II типа?
Рестриктазы II типа содержат в своей структуре две идентичные субъединицы. Гомодимеры образуются ферментами рестрикции II типа с сайтами узнавания. Сайты узнавания обычно палиндромны и неразделимы. Он имеет длину 4-8 пар оснований. В отличие от типа I, сайт расщепления рестриктазами типа II находится в месте узнавания или находится на близком расстоянии от места узнавания.
Рисунок 02: Ферменты рестрикции типа II
Эти ферменты рестрикции являются биохимически значимыми и широко доступны в продаже. Для его активации требуется только Mg2+. Он не обладает метилирующей активностью и обеспечивает только функцию рестрикционной активности. Эти ферменты рестрикции связываются с молекулами ДНК как гомодимеры и обладают способностью распознавать как симметричные, так и асимметричные последовательности ДНК.
Каковы сходства между ферментами рестрикции типа I и типа II?
- Рестриктазы типа I и типа II представляют собой типы ферментов, представляющие собой эндонуклеазы рестрикции, которые участвуют в расщеплении молекул ДНК на более мелкие фрагменты.
- Оба варианта полезны в методах молекулярной биологии.
В чем разница между ферментами рестрикции типа I и типа II?
Рестрикционные ферменты типа I и типа II |
|
| Рестриктазы типа I представляют собой ферменты рестрикции ДНК, которые расщепляют ДНК в случайных участках, удаленных от места ее узнавания. | Рестриктазы типа II представляют собой ферменты рестрикции ДНК, которые расщепляют ДНК в определенных положениях рядом с сайтом узнавания или внутри него. |
| Композиция | |
| Рестриктазы I типа представляют собой сложные ферменты, состоящие из трех (03) неидентичных субъединиц. | Рестриктазы II типа представляют собой простые ферменты, состоящие из двух идентичных субъединиц. |
| Молекулярный вес | |
| Рестриктазы типа I весят 400 000 дальтон. | Рестриктазы типа II имеют массу от 20 000 до 100 000 дальтон. |
| Последовательность дробления | |
| Последовательность расщепления неспецифична для фермента рестрикции I типа. | Рестриктазы II типа имеют специфическую последовательность расщепления. |
| Место декольте | |
| Участок расщепления находится на расстоянии 1000 нуклеотидов от сайта узнавания рестриктазами I типа. | Участок расщепления находится в месте узнавания или на небольшом расстоянии от места узнавания ферментом рестрикции II типа. |
| Кофакторы для активации | |
| Рестриктазе I типа для активации требуются АТФ, Mg2+ и S-аденозил-L-метионин. | Для активации фермента рестрикции II типа требуется только Mg2+. |
| Активность метилирования | |
| Фермент типа I обеспечивает защиту ДНК путем метилирования. | Нет метилирующей активности в ферментах рестрикции типа II. |
| Активность фермента | |
| Рестриктазный фермент I типа обеспечивает как эндонуклеазную (рестрикционную), так и метилирующую активность. | Рестриктазы типа II обеспечивают только рестрикционную активность. |
| Примеры | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Резюме – Ферменты рестрикции типа I и типа II
Рестрикционные ферменты называют биологическими ножницами, которые расщепляют молекулы ДНК на более мелкие вещества. Ферменты рестрикции подразделяются на 4 различные категории в соответствии с расположением сайта расщепления по отношению к сайту узнавания, наличием кофакторов, составом и состоянием целевой последовательности. Для активации ферментов рестрикции I типа требуются АТФ, Mg2+, и S-аденозил-L-метионин. Сайт расщепления фермента рестрикции типа I обычно находится на расстоянии 1000 пар оснований от сайта узнавания и обеспечивает метилазную защиту ДНК. Ферменты рестрикции типа II требуют только Mg2+для своей активации. Сайт расщепления находится на месте узнавания или близко к нему. Он не обладает активностью метилирования и широко доступен в продаже. В этом разница между ферментом рестрикции типа I и ферментом рестрикции типа II.
Загрузить PDF-версию рестрикционных ферментов типа I и типа II
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между рестрикционными ферментами типа I и типа II.
