Kluczowa różnica – enzym restrykcyjny typu I i typu II
Enzym restrykcyjny, częściej określany jako endonukleaza restrykcyjna, ma zdolność rozcinania cząsteczek DNA na małe fragmenty. Ten proces rozszczepiania zachodzi w pobliżu lub w specjalnym miejscu rozpoznania cząsteczki DNA, zwanym miejscem restrykcyjnym. Miejsce rozpoznawania zazwyczaj składa się z 4-8 par zasad. W zależności od miejsca cięcia, enzymy restrykcyjne mogą być czterech różnych typów; Typ I, Typ II, Typ III i Typ IV. Oprócz miejsca cięcia, przy różnicowaniu enzymów restrykcyjnych na cztery grupy brane są pod uwagę takie czynniki, jak skład, wymóg kofaktorów i stan sekwencji docelowej. Podczas cięcia cząsteczki DNA miejsce cięcia może znajdować się w samym miejscu restrykcyjnym lub w pewnej odległości od miejsca restrykcyjnego. Podczas procesu cięcia DNA enzymy restrykcyjne tworzą dwa nacięcia przez każdy ze szkieletów fosforanu cukru w podwójnej helisie DNA. Enzymy restrykcyjne znajdują się głównie w Achai i bakteriach. Wykorzystują te enzymy jako mechanizm obronny przed atakującymi wirusami. Enzymy restrykcyjne rozszczepiają obce (patogenne) DNA, ale nie własne DNA. Jego własne DNA jest chronione przez enzym znany jako metylotransferaza, który dokonuje modyfikacji w DNA gospodarza i zapobiega rozszczepieniu. Enzym restrykcyjny typu I posiada miejsce cięcia, które jest oddalone od miejsca rozpoznawania. Enzymy restrykcyjne typu II rozszczepiają w samym miejscu rozpoznania lub w bliższej odległości od niego. Jest to kluczowa różnica między enzymem restrykcyjnym typu I i typu II.
Co to jest enzym ograniczający typu I?
Enzymy restrykcyjne typu I to białka pentameryczne składające się z trzech wielu podjednostek: podjednostki restrykcyjnej, podjednostki metylacji i podjednostki rozpoznającej sekwencję DNA. Te podjednostki nie są identyczne. Zostały one początkowo zidentyfikowane w dwóch różnych formach Escherichia coli. Miejsce cięcia tych enzymów restrykcyjnych jest obecne w różnych losowych punktach, zazwyczaj 1000 par zasad od miejsca rozpoznania. Te enzymy restrykcyjne wymagają do aktywacji ATP, Mg2+ i S-adenozylo-L-metioniny. Enzymy restrykcyjne typu I posiadają zarówno aktywność metylazy, jak i restrykcyjną. Bakterie wykorzystują enzymy restrykcyjne jako mechanizm obrony komórkowej przed atakującymi wirusami. Enzymy restrykcyjne rozszczepiają wirusowe DNA i niszczą je. Aby jednak zapobiec cięciu własnego DNA gospodarza, enzym restrykcyjny typu I zapewnia ochronę przed metylacją. Modyfikuje to DNA gospodarza i zapobiega rozszczepieniu. Chociaż te enzymy restrykcyjne są ważne biochemicznie, nie są szeroko stosowane, ponieważ nie dostarczają odrębnych fragmentów restrykcyjnych ani wzorów wiązania żelu.
Czym są enzymy restrykcyjne typu II?
Enzymy restrykcyjne typu II zawierają w swojej strukturze dwie identyczne podjednostki. Homodimery są tworzone przez enzymy restrykcyjne typu II z miejscami rozpoznawania. Miejsca rozpoznawania są zazwyczaj palindromiczne i niepodzielne. Ma długość 4-8 par zasad. W przeciwieństwie do typu I, miejsce cięcia enzymu restrykcyjnego typu II jest obecne w miejscu rozpoznania lub w bliskiej odległości od miejsca rozpoznania.
Rysunek 02: Enzymy restrykcyjne typu II
Te enzymy restrykcyjne mają znaczenie biochemiczne i są szeroko dostępne na rynku. Do jego aktywacji wymaga tylko Mg2+. Nie ma aktywności metylacji, a jedynie pełni funkcję aktywności restrykcyjnej. Te enzymy restrykcyjne wiążą się z cząsteczkami DNA jako homodimery i mają zdolność rozpoznawania symetrycznych sekwencji DNA, jak również sekwencji asymetrycznych.
Jakie są podobieństwa między enzymami restrykcyjnymi typu I i typu II?
- Enzymy restrykcyjne typu I i typu II to typy enzymów to endonukleazy restrykcyjne, które biorą udział w rozszczepianiu cząsteczek DNA na mniejsze fragmenty.
- Oba są przydatne w technikach biologii molekularnej.
Jaka jest różnica między enzymami restrykcyjnymi typu I i typu II?
Enzym restrykcyjny typu I i typu II |
|
| Enzym restrykcyjny typu I to enzym restrykcyjny DNA, który tnie DNA w losowych miejscach daleko od miejsca rozpoznania. | Enzym restrykcyjny typu II to enzym restrykcyjny DNA, który tnie DNA w określonych pozycjach w pobliżu lub w obrębie miejsca rozpoznania. |
| Skład | |
| Enzym restrykcyjny typu I jest złożonym enzymem, który składa się z trzech (03) nieidentycznych podjednostek. | Enzym restrykcyjny typu II to prosty enzym, który składa się z dwóch identycznych podjednostek. |
| Ciężar cząsteczkowy | |
| Enzym restrykcyjny typu I waży 400 000 d altonów. | Enzym restrykcyjny typu II ma zakres wagowy od 20 000 do 100 000 d altonów. |
| Sekwencja łupania | |
| Sekwencja cięcia nie jest specyficzna dla enzymu restrykcyjnego typu I. | Enzym restrykcyjny typu II ma specyficzną sekwencję cięcia. |
| Miejsce rozszczepienia | |
| Miejsce cięcia znajduje się 1000 nukleotydów od miejsca rozpoznania przez enzymy restrykcyjne typu I. | Miejsce cięcia znajduje się w miejscu rozpoznania lub w niewielkiej odległości od miejsca rozpoznania w enzymie restrykcyjnym typu II. |
| Kofaktory do aktywacji | |
| Enzym restrykcyjny typu I wymaga do aktywacji ATP, Mg2+ i S-adenozylo-L-metioniny. | Do aktywacji enzymu restrykcyjnego typu II wymagany jest tylko Mg2+. |
| Aktywność metylacji | |
| Enzym typu I zapewnia ochronę DNA poprzez metylację. | Brak aktywności metylacji w enzymach restrykcyjnych typu II. |
| Aktywność enzymu | |
| Enzym restrykcyjny typu I zapewnia zarówno aktywność endonukleazy (restrykcję), jak i metylację. | Enzym restrykcyjny typu II zapewnia jedynie aktywność restrykcyjną. |
| Przykłady | |
| EkoK, EkoB | Hind II, EcoRI |
Podsumowanie – enzymy restrykcyjne typu I i typu II
Enzymy restrykcyjne nazywane są biologicznymi nożyczkami, które rozszczepiają cząsteczki DNA na mniejsze substancje. Enzymy restrykcyjne dzieli się na różne kategorie w zależności od położenia miejsca cięcia w odniesieniu do miejsca rozpoznawania, obecnych współczynników, składu i stanu sekwencji docelowej. Do jego aktywacji enzymy restrykcyjne typu I wymagają ATP, Mg2+, i S-adenozylo-L-metioniny. Miejsce cięcia enzymu restrykcyjnego typu I znajduje się zazwyczaj 1000 par zasad od miejsca rozpoznania i zapewnia DNA ochronę przed metylazą. Enzymy restrykcyjne typu II wymagają do aktywacji jedynie Mg2+. Miejsce rozszczepienia znajduje się w miejscu rozpoznania lub w jego pobliżu. Nie ma aktywności metylacyjnej i jest szeroko dostępny komercyjnie. Jest to różnica między enzymem restrykcyjnym typu I a enzymem restrykcyjnym typu II.
Pobierz wersję PDF enzymu restrykcyjnego typu I i typu II
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między enzymami restrykcyjnymi typu I i typu II.
