生物限制酶是如何识别碱基序列的?
这个问题比较复杂。
根据酶的亚单位组成、识别序列的种类和是否需要辅助因子,限制与修饰系统至少可分为四类。表 2-2 是各种限制与修饰系统的比较。
Ⅱ 型(type Ⅱ)限制与修饰系统所占的比例最大,达 93% 。 Ⅱ 型酶相对来说最简单,它们识别回文对称序列,在回文序列内部或附近切割 DNA ,产生带 3'- 羟基和 5'- 磷酸基团的 DNA 产物,需 Mg2+ 的存在才能发挥活性,相应的修饰酶只需 SAM 。 识别序列主要为 4-6bp ,或更长且呈二重对称的特殊序列,但有少数酶识别更长的序列或简并序列,切割位置因酶而异,有些是隔开的。
Ⅱs 型(type Ⅱs)限制与修...全部
这个问题比较复杂。
根据酶的亚单位组成、识别序列的种类和是否需要辅助因子,限制与修饰系统至少可分为四类。表 2-2 是各种限制与修饰系统的比较。
Ⅱ 型(type Ⅱ)限制与修饰系统所占的比例最大,达 93% 。
Ⅱ 型酶相对来说最简单,它们识别回文对称序列,在回文序列内部或附近切割 DNA ,产生带 3'- 羟基和 5'- 磷酸基团的 DNA 产物,需 Mg2+ 的存在才能发挥活性,相应的修饰酶只需 SAM 。
识别序列主要为 4-6bp ,或更长且呈二重对称的特殊序列,但有少数酶识别更长的序列或简并序列,切割位置因酶而异,有些是隔开的。
Ⅱs 型(type Ⅱs)限制与修饰系统,占 5% ,与 Ⅱ 型具有相似的辅因子要求,但识别位点是非对称,也是非间断的,长度为 4-7bp ,切割位点可能在识别位点一侧的 20bp 范围内。
Ⅱ 型限制酶一般是同源二聚体(homodimer),由两个彼此按相反方向结合在一起的相同亚单位组成,每个亚单位作用在 DNA 链的两个互补位点上。修饰酶是单体,修饰作用一般由两个甲基转移酶来完成,分别作用于其中一条链,但甲基化的碱基在两条链上是不同的。
在 Ⅱ 型限制酶中还有一类特殊的类型,该酶只切割双链 DNA 中的一条链,造成一个切口,这类限制酶也称切口酶 (nicking enzyme),如 N。Bst NBI 。
Ⅰ 型(type Ⅰ)限制与修饰系统的种类很少,只占 1% ,如 EcoK 和 EcoB 。
其限制酶和甲基化酶 (即 R 亚基和 M 亚基) 各作为一个亚基存在于酶分子中,另外还有负责识别 DNA 序列的 S 亚基,分别由 hsdR 、hsdM 和 hsdS 基因编码,属于同一操纵子(转录单位)。
EcoK 编码基因的结构为 R2M2S 。 EcoB 编码基因的结构为 R2M4S2 。
EcoB 酶的识别位点如下,其中两条链中的 A 为甲基化位点, N 表示任意碱基。
TGA*(N)8TGCT
EcoK 酶的识别位点如下,其中两条链中的 A 为可能的甲基化位点。
AA°C(N)6GTGC
但是 EcoB 酶和 EcoK 酶的切割位点在识别位点 1000bp 以外,且无特异性。
Ⅲ 型(type Ⅲ)限制与修饰系统的种类更少,所占比例不到 1% ,如 EcoP1 和 EcoP15 。
它们的识别位点分别是 AGACC 和 CAGCAG ,切割位点则在下游 24-26bp 处。
在基因操作中,一般所说的限制酶或修饰酶,除非特指,均指 Ⅱ 型系统中的种类。
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