Πληροφορίες

Ένζυμα περιορισμού: Μοριακό ψαλίδι


Από τη δεκαετία του 1970, ήταν ευκολότερο να αναλυθεί το μόριο ϋΝΑ με απομόνωση ενζύμων περιορισμού.

Αυτά τα ένζυμα είναι ενδονουκλεάσες, δηλαδή στο εσωτερικό (εξ ου και το πρόθεμα endo- μέσα) μόρια του DNA, κόβοντας τα σε καλά καθορισμένες θέσεις.

Αυτά είναι ένζυμα που παράγονται κανονικά από βακτηρίδια που έχουν την ιδιότητα να τους προστατεύουν από τους εισβολείς τους ιούς. Αυτές οι ουσίες πάντα "σπάζουν" το μόριο DNA σε ορισμένα σημεία, οδηγώντας στην παραγωγή θραυσμάτων που περιέχουν συγκολλητικές συμβουλές, τα οποία μπορούν να προσδεθούν σε άλλα άκρα μορίων ϋΝΑ που έχουν κοπεί με το ίδιο ένζυμο.

Στην γενετική μηχανική, η απόκτηση θραυσμάτων DNA χρησιμεύει στη δημιουργία, in vitro (σε δοκιμαστικό σωλήνα ή εργαστήριο), νέα μόρια, κοπή και επικόλληση διαφόρων πληροφοριών.

Ένα από τα πρώτα περιοριστικά ένζυμα που θα απομονωθούν ήταν EcoRI, που παράγεται από τα βακτήρια Escherichia coli. Αυτό το ένζυμο αναγνωρίζει μόνο την αλληλουχία GAATTC και ενεργεί πάντα μεταξύ του G και του πρώτου Α.

Η περιοχή "κοπεί", η θέση ενός ενζύμου, είναι γνωστή ως ο τόπος στόχος. Μπορείτε να ρωτήσετε γιατί αυτό το ένζυμο δεν δρα επί του DNA των ίδιων των βακτηριδίων; Αυτό δεν οφείλεται στην ύπαρξη άλλων προστατευτικών ενζύμων που εμποδίζουν τη δράση των περιοριστικών ενζύμων στο γενετικό υλικό των βακτηριδίων.

Το τα ένζυμα περιορισμού αναγνωρίζουν και δρουν σε ειδικές αλληλουχίες ϋΝΑκαταλύοντας την καταστροφή ενός δεσμού φωσφοδιεστέρα μεταξύ δύο διαδοχικών βάσεων δεσμευμένων σε ορισμένες βάσεις. Τα νουκλεοτίδια μεταξύ των οποίων κόβονται τα ένζυμα, δηλαδή, μεταξύ των οποίων προάγει την υδρόλυση, βρίσκονται μέσα σε αυτές τις ίδιες ειδικές αλληλουχίες αναγνώρισης (βλέπε εικόνα).

Κάθε μόριο ϋΝΑ μπορεί να αποτελείται από πολλαπλές επαναλήψεις της αλληλουχίας GAATTC σε όλο το μήκος της. Ως εκ τούτου, κατά την επαφή με το ένζυμο ΕοοΡΙ, ο κλώνος DNA μπορεί να διασπαστεί σε πολλά σημεία, δημιουργώντας διάφορα κομμάτια διαφορετικών μεγεθών.

Θα δούμε παρακάτω πώς διαχωρίζονται αυτά τα διαφορετικά κομμάτια DNA.