Hoe restrictie -enzymen DNA -fragmenten creëren

Beperkingsenzymen, ook bekend als restrictie -endonucleasen, zijn moleculaire schaar die DNA snijden op specifieke sequenties die herkenningsplaatsen worden genoemd. Dit proces is van vitaal belang voor veel moleculaire biologietechnieken, waaronder genklonen, DNA -vingerafdrukken en genetische manipulatie.

Dit is hoe verschillende restrictie -enzymen DNA -fragmenten produceren:

1. De doelsequentie herkennen: Elk restrictie-enzym heeft een specifieke herkenningsplaats, een korte sequentie van DNA-nucleotiden (meestal 4-8 basenparen lang). Ze binden aan deze sequentie en snijden het DNA -molecuul.

2. Het DNA snijden: Eenmaal gebonden aan de herkenningslocatie, splitst het restrictie -enzym de fosfodiesterbindingen binnen de DNA -ruggengraat. Deze snit kan zijn:

* stompe end: Het enzym snijdt rechtstreeks over beide DNA -strengen, waardoor stompe uiteinden achterblijven.

* Sticky-End: Het enzym snijdt op een gespreide positie en laat overhangen op elke streng achter. Deze overhangen zijn complementair aan elkaar en worden plakkerige uiteinden genoemd omdat ze gemakkelijk opnieuw kunnen worden geannuleerd (bij elkaar blijven) door waterstofbinding.

3. Producerende DNA -fragmenten: De snit door het restrictie -enzym resulteert in twee DNA -fragmenten met specifieke uiteinden. De grootte en volgorde van deze fragmenten zijn afhankelijk van het gebruikte enzym en de locatie van de herkenningslocatie in het DNA -molecuul.

Hier zijn enkele voorbeelden van hoe verschillende restrictie -enzymen verschillende fragmenten produceren:

* ecori: Dit enzym herkent de sequentiegasatc en snijdt tussen de G en A, waardoor plakkerige uiteinden met een overhang van 5 'achterblijven.

* hindiii: Dit enzym herkent de volgorde AAGCTT en snijdt tussen de A en A, waardoor plakkerige uiteinden met een overhang van 5 'achterblijven.

* smai: Dit enzym herkent de sequentie CCCGGG en snijdt direct over beide strengen, waardoor stompe uiteinden achterblijven.

Betekenis van verschillende snijstijlen:

* Sticky Ends: Laat fragmenten uit verschillende DNA -moleculen gesneden met hetzelfde enzym samen worden geligeerd. Dit proces is essentieel voor het klonen van DNA.

* BOLT EINDE: Kan ook worden geligeerd, maar het is minder efficiënt dan plakkerige uiteinden. Dit komt omdat er geen aanvullende overhang is om de ligatiereactie te begeleiden.

Conclusie:

Verschillende restrictie -enzymen creëren unieke DNA -fragmenten door specifieke sequenties te herkennen en het DNA -molecuul op verschillende manieren te snijden. Deze eigenschap zorgt voor de precieze manipulatie van DNA voor verschillende toepassingen in moleculaire biologie en biotechnologie.