DNA實(shí)驗(yàn)技術(shù):質(zhì)粒DNA限制性酶切圖譜分析
核酸限制性內(nèi)切酶 是一類能識(shí)別雙鏈DNA中特定堿基順序的核酸水解酶,這些酶都是從原核生物中發(fā)現(xiàn),它們的功能猶似高等功物的免疫系統(tǒng), 用于抗擊外來(lái)DNA的侵襲。
限制性內(nèi)切酶 以內(nèi)切方式水解核酸鏈中的磷酸二酯鍵, 產(chǎn)生的DNA段5’端為P,3’端為OH。
1. 限制性內(nèi)切酶的類型
根據(jù)限制酶的識(shí)別切割特性, 催化條件及是否具有修飾酶活性可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三大類。
*類(I型)限制性內(nèi)切酶能識(shí)別專一的核苷酸 順序,它們?cè)谧R(shí)別位點(diǎn)很遠(yuǎn)的地方任意切割DNA鏈,但是切割的核苷酸 順序沒(méi)有專一性,是隨機(jī)的。這類限制性內(nèi)切酶在DNA重組技術(shù)或基因工程中用處不大,無(wú)法用于分析DNA結(jié)構(gòu)或克隆基因。這類酶如EcoB、EcoK等。
第三類(III型)限制性內(nèi)切酶也有專一的識(shí)別順序,在識(shí)別順序旁邊幾個(gè)核苷酸對(duì)的固定位置上切割雙鏈。但這幾個(gè)核苷酸對(duì)也不是特異性的。因此,這種限制性內(nèi)切酶切割后產(chǎn)生的一定長(zhǎng)度DNA段,具有各種單鏈末端。因此也不能應(yīng)用于基因克隆。
第三類(Ⅱ型)限制性內(nèi)切酶就是通常指的DNA限制性內(nèi)切酶.
它們能識(shí)別雙鏈DNA的特異順序,并在這個(gè)順序內(nèi)進(jìn)行切割,產(chǎn)生特異的DNA段;
Ⅱ型酶分子量較小,僅需Mg2+作為催化反應(yīng)的輔助因子,識(shí)別順序一般為4~6個(gè)堿基對(duì)的反轉(zhuǎn)重復(fù)順序;
Ⅱ型內(nèi)切酶切割雙鏈DNA產(chǎn)生3種不同的切口--5’端突出;3’端突出和平末端。
正是得益于限制性的內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用, 才使得人們能在體外有目的地對(duì)遺傳物質(zhì)DNA進(jìn)行改造,從而極大地推動(dòng)了分子生物學(xué)的興旺和發(fā)展。
粘性末端:是交錯(cuò)切割,結(jié)果形成兩條單鏈末端,這種末端的核苷酸順序是互補(bǔ)的,可形成氫鍵,所以稱為粘性末端。
如EcoRI的識(shí)別順序?yàn)椋?br />5’…… G|AATTC ……3’
3’…… CTTAA|G …… 5’
在雙鏈上交錯(cuò)切割的位置切割后生成
5’……G AATTC……3’
3’……CTTAA G……5’
各有一個(gè)單鏈末端,二條單鏈?zhǔn)腔パa(bǔ)的,其斷裂的磷酸二酯鍵以及氫鍵可通過(guò)DNA連接酶 的作用而“粘合”。
平頭末端:
II型酶切割方式的另一種是在同一位置上切割雙鏈,產(chǎn)生平頭末端。例如EcoRV 的識(shí)別位置是:
5’…… GAT|ATC …… 3’
3’…… CTA|TAG …… 5’
切割后形成
5’…… GAT ATC …… 3’
3’…… CTA TAG …… 5’
這種末端同樣可以通過(guò)DNA連接酶 連接起來(lái)。
2. 限制性核酸內(nèi)切酶的命名法
用屬名的頭一個(gè)字母和種名的頭兩個(gè)字母表示寄主菌的物種名稱,如E. coli 用Eco表示,所以用斜體字。
用一個(gè)字母代表菌株或型,如流感嗜血菌(Heamophilus influenzae)Rd菌株用d,即Hind。
如果一種特殊的寄主菌株,具有幾個(gè)不同的限制與修飾酶,則以羅馬數(shù)字表示,如HindⅠ, HindⅡ,HindⅢ等。
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