- Эндонуклеаза рестрикции
-
Эндонуклеазы рестрикции (или рестриктазы, лат. restrictio — ограничение) — группа ферментов, относящихся к классу гидролаз, катализируют реакцию гидролиза нуклеиновых кислот.
В отличие от экзонуклеаз, рестриктазы расщепляют нуклеиновые кислоты не с конца молекулы, а в середине. При этом каждая рестриктаза узнаёт определённый участок ДНК длиной от четырёх пар нуклеотидов и расщепляет нуклеотидную цепь внутри участка узнавания или вне его.
Содержание
Классификация
Выделают три класса эндонуклеаз рестрикции. К первому классу принадлежат ферменты (например, ЕсоК из Escherichia coli К12), узнающие специфическую последовательность сайта, но разрывающие нить ДНК в произвольной точке (по-видимому, после образования комплекса с ДНК фермент неспецифически взаимодействует с удаленной областью ДНК или передвигается вдоль нити ДНК). Ко второму классу принадлежат ферменты (например, EcoRI), расщепляющие ДНК в строго определенной точке по отношению к сайту узнавания. К третьему классу относят ферменты промежуточного типа (напр., EcoPI), разрывающие нить ДНК в нескольких точках на разном удалении от сайта узнавания. При этом образуются фрагменты ДНК либо с ровными (тупыми) концами, либо с выступающими (липкими) 5'- или З'-концами
Значение
В практической молекулярной биологии чаще всего используются рестриктазы II класса, сайт узнавания для которых в большинстве случаев представляет собой палиндром. Все рестриктазы II класса — Mg2+-зависимы.
Рестриктазы — часть сложной системы рестрикции-модификации, используемой бактериальными клетками для регуляции содержания и активности ДНК в клетке.
Открытие рестриктаз в 1970-х годах вместе с разработкой способов секвенирования ДНК послужило основным толчком для развития генетической инженерии.
Изошизомеры
Изошизомеры — это пары эндонуклеаз рестрикции, имеющих специфичность к распознаванию одинаковых последовательностей, но иногда отличающихся по наличию метилированных нуклеотидных остатков, и разрезающих эти последовательности в одинаковых местах. Например, изошизомерами являются рестриктазы Sph I (CGTAC^G) и Bbu I (CGTAC^G). Первый выделенный фермент для узнавания и специфического разрезания заданной последовательности, называют прототипом, а все остальные подобные рестриктазы называют изошизомерами.
Изошизомеры выделяют из разных штаммов бактерий и поэтому разные изошизомеры могут требовать разных условий реакции.
Гетерошизомеры (неошизомеры)
Фермент, узнающий такую же последовательность, но разрезающий ее по-другому, называют гетерошизомером (неошизомером). Изошизомеры, таким образом, являются частным случаем гетерошизомеров. Например, рестриктазы Sma I (GGG^CCC) и Xma I (G^GGCCC) являются гетерошизомерами, но не изошизомерами друг для друга.
Изокаудомеры
Рестриктазы, разпознающие совершенно разные последовательности, но образующие одинаковые концы, называют изокаудомерами.
См. также
Wikimedia Foundation. 2010.
