Ключевая разница - перевязка тупых и липких концов
Эндонуклеазы рестрикции представляют собой специфические ферменты, разрезающие двухцепочечную ДНК (дцДНК). Они также известны как молекулярные ножницы в молекулярной биологии. Ферменты рестрикции способны распознавать специфические короткие последовательности двухцепочечной ДНК, известные как сайты узнавания, и расщеплять фосфодиэфирные и водородные связи, открывая двойные цепи. В результате расщепления этими ферментами образуются фрагменты ДНК с различными типами концов, такими как липкие и тупые концы. ДНК-лигаза - это фермент, используемый в молекулярной биологии для соединения двух соседних цепей ДНК путем образования новых связей. Этап известен как лигирование, и в зависимости от типа лигируемого конца ДНК его можно назвать лигированием с тупым концом и лигированием с липким концом. Ключевое различие между лигированием тупых и липких концов заключается в том, что лигирование тупых концов происходит между фрагментами ДНК, которые содержат два тупых конца, тогда как лигирование липких концов происходит между 5'- и 3'-выступами. По сравнению с лигированием с тупым концом, лигирование с липким концом является более эффективным и стабильным.
Что такое лигирование с тупым концом?
Некоторые эндонуклеазы рестрикции могут разрезать ДНК по противоположным основаниям и образовывать фрагменты ДНК с тупыми концами. Эти ферменты известны как резцы с тупым концом; они расщепляются прямо до середины сайта рестрикции, не оставляя одноцепочечных выступающих оснований. Тупые концы также известны как не свисающие концы, так как они не имеют выступающих оснований на 3 фута и 5 дюймов на концах. Обе нити оканчиваются парами оснований тупыми концами. Распространенными ферментами для разрезания тупых концов являются EcoRV HaeIII, AluI и SmaI.
Перевязка тупых концов происходит между двумя тупыми концами. Это не перевязка выступающих оснований. Это лигирование менее эффективно, чем лигирование с липкими концами. Однако в некоторых случаях лигирование тупых концов становится более выгодным, чем лигирование липких концов, особенно при лигировании продуктов ПЦР. Продукты ПЦР всегда производятся с тупыми концами. Лигирование с тупыми концами не требует комплементарных концов ДНК для лигирования.
Рисунок 01: Производство тупых концов ферментом Eco RV
Что такое перевязка липких концов?
Некоторые эндонуклеазы рестрикции способны разрезать двухцепочечную ДНК, оставляя на конце выступающий фрагмент одноцепочечной ДНК. Эти концы известны как липкие или свисающие концы. Лигирование липких концов происходит между двумя фрагментами ДНК, которые содержат совпадающие выступы, потому что липкие концы имеют неспаренные основания и требуют комплементарных оснований для образования связей. Следовательно, необходимо использовать один и тот же фермент рестрикции для обоих источников ДНК, чтобы получить соответствующие лигирующие фрагменты.
Лигирование липких концов более эффективно и часто очень желательно в процессах клонирования. Есть несколько ферментов рестрикции, которые производят липкие концы. Это EcoRI, BamHI, HindIII и т. д.
Рисунок 02: Производство липких концов ферментом Eco RI
В чем разница между лигированием тупых и липких концов?
Тупое и липкое перевязывание концов |
|
| Лигация с тупыми концами происходит между двумя фрагментами ДНК с тупыми концами. | Лигирование липких концов происходит между двумя совпадающими фрагментами ДНК с липкими концами. |
| Ферменты | |
| Кусачки с тупыми концами дают тупые концы. | Кусачки для липких концов позволяют получить липкие или слипшиеся концы. |
| Требование совпадения концов | |
| Не требует сопоставления фрагментов или дополнительных оснований. | Для образования пар оснований требуются дополнительные основания на концах. |
| Эффективность | |
| Это менее эффективно, чем лигирование липких концов | Это более эффективно, чем перевязка тупых концов. |
Резюме – Лигирование тупых и липких концов
Эндонуклеазы рестрикции способны расщеплять двухцепочечную ДНК и продуцировать фрагменты ДНК с разными концами. Они распознают определенные последовательности и ограничивают ДНК, создавая липкие и тупые концы. Липкие концы имеют непарные основания на концах фрагментов. Тупые концы образуются из-за прямого расщепления и имеют на концах пары оснований. Лигирование липких концов требует двух комплементарных одноцепочечных фрагментов ДНК. Лигирование тупого конца происходит между любыми двумя фрагментами тупого конца. В этом разница между тупой и липкой лигатурой.
