Põhierinevus – I tüüp vs II tüüpi restriktsiooniensüüm
Restriktsiooniensüümil, mida sagedamini nimetatakse restriktsiooniendonukleaasiks, on võime lõhustada DNA molekule väikesteks fragmentideks. See lõhustamisprotsess toimub DNA molekuli erituvastuskohas, mida nimetatakse restriktsioonikohaks, või selle lähedal. Tuvastamiskoht koosneb tavaliselt 4–8 aluspaarist. Sõltuv alt lõhustamiskohast võivad restriktsiooniensüümid olla nelja erinevat tüüpi; Tüüp I, tüüp II, tüüp III ja tüüp IV. Lisaks lõhustamiskohale võetakse restriktsiooniensüümide nelja rühma eristamisel arvesse selliseid tegureid nagu koostis, kofaktorite nõue ja sihtjärjestuse seisund. DNA molekuli lõhustamise ajal võib lõikamissait olla kas restriktsioonisaidis endas või restriktsioonisaidist eemal. DNA lõhustamise käigus tekitavad restriktsiooniensüümid kaks sisselõiget DNA kaksikheeliksi iga suhkrufosfaadi karkassi kaudu. Restriktsiooniensüüme leidub peamiselt ahhaias ja bakterites. Nad kasutavad neid ensüüme kaitsemehhanismina sissetungivate viiruste vastu. Restriktsiooniensüümid lõhustavad võõra (patogeense) DNA, kuid mitte oma DNA-d. Tema enda DNA-d kaitseb ensüüm, mida nimetatakse metüültransferaasiks, mis muudab peremees-DNA-d ja takistab lõhustumist. I tüüpi restriktsiooniensüümil on lõikamissait, mis on äratundmiskohast eemal. II tüüpi restriktsiooniensüümid lõhustuvad äratundmissaidis endas või sellest lähemal. See on peamine erinevus I ja II tüüpi restriktsiooniensüümide vahel.
Mis on I tüüpi restriktsiooniensüüm?
I tüüpi restriktsiooniensüümid on pentameersed valgud, mis koosnevad kolmest mitmest subühikust: restriktsioonisubühik, metüülimise subühik ja DNA järjestuse äratundmise alaühik. Need allüksused ei ole identsed. Algselt tuvastati need kahes erinevas Escherichia coli vormis. Nende restriktsiooniensüümide lõhustamiskoht asub erinevates juhuslikes punktides, tavaliselt 1000 aluspaari kaugusel äratundmiskohast. Need restriktsiooniensüümid vajavad aktiveerimiseks ATP-d, Mg2+ ja S-adenosüül-L-metioniini. I tüüpi restriktsiooniensüümidel on nii metülaasi kui ka restriktsiooniaktiivsus. Bakterid kasutavad restriktsiooniensüüme rakulise kaitsemehhanismina sissetungivate viiruste eest. Restriktsiooniensüümid lõhustavad viiruse DNA ja hävitavad need. Kuid selleks, et vältida oma peremees-DNA lõhustumist, pakub I tüüpi restriktsiooniensüüm metüülimise kaitset. See muudab peremeesorganismi DNA-d ja takistab lõhustumist. Kuigi need restriktsiooniensüümid on biokeemiliselt olulised, ei kasutata neid laialdaselt, kuna need ei anna diskreetseid restriktsioonifragmente ega geeli sidumismustreid.
Mis on II tüüpi restriktsiooniensüümid?
II tüüpi restriktsiooniensüümid sisaldavad oma struktuuris kahte identset alaühikut. Homodimeere moodustavad II tüüpi restriktsiooniensüümid koos äratundmissaitidega. Tuvastamiskohad on tavaliselt palindroomsed ja jagamatud. Selle pikkus on 4-8 aluspaari. Erinev alt I tüübist asub II tüüpi restriktsiooniensüümi lõhustamiskoht äratundmissaidis või selle lähedal.
Joonis 02: II tüüpi restriktsiooniensüümid
Need restriktsiooniensüümid on biokeemiliselt olulised ja kaubanduslikult laialdaselt saadaval. Selle aktiveerimiseks on vaja ainult Mg2+ Sellel ei ole metüülimist ja see täidab ainult piirava aktiivsuse funktsiooni. Need restriktsiooniensüümid seonduvad DNA molekulidega homodimeeridena ja neil on võime ära tunda sümmeetrilisi DNA järjestusi ja ka asümmeetrilisi järjestusi.
Millised on I ja II tüüpi restriktsiooniensüümide sarnasused?
- I ja II tüüpi restriktsiooniensüümid on ensüümide tüübid, mis on restriktsiooniendonukleaasid, mis osalevad DNA molekulide lõhustamisel väiksemateks fragmentideks.
- Mõlemad on kasulikud molekulaarbioloogilistes tehnikates.
Mis vahe on I ja II tüüpi restriktsiooniensüümidel?
I tüüp vs II tüüpi restriktsiooniensüüm |
|
| I tüüpi restriktsiooniensüüm on DNA restriktsiooniensüüm, mis lõikab DNA juhuslikest kohtadest, mis on kaugel selle äratundmiskohast. | II tüüpi restriktsiooniensüüm on DNA restriktsiooniensüüm, mis lõikab DNA kindlaksmääratud kohtadest äratundmiskoha lähedal või sees. |
| Kompositsioon | |
| I tüüpi restriktsiooniensüüm on kompleksne ensüüm, mis koosneb kolmest (03) mitteidentsest alamühikust. | II tüüpi restriktsiooniensüüm on lihtne ensüüm, mis koosneb kahest identsest subühikust. |
| Molekulmass | |
| I tüüpi restriktsiooniensüüm kaalub 400 000 d altonit. | II tüüpi restriktsiooniensüümi kaaluvahemik on 20 000–100 000 d altonit. |
| Lõhustamise järjekord | |
| Lõhustamisjärjestus ei ole I tüüpi restriktsiooniensüümi suhtes spetsiifiline. | II tüüpi restriktsiooniensüümil on spetsiifiline lõhustamisjärjestus. |
| Lõhustumiskoht | |
| Lõhustamiskoht on I tüüpi restriktsiooniensüümide tuvastamiskohast 1000 nukleotiidi kaugusel. | Lõhustumiskoht asub II tüüpi restriktsiooniensüümi äratundmissaidis või sellest lühikese vahemaa kaugusel. |
| Aktiveerimise kofaktorid | |
| I tüüpi restriktsiooniensüüm vajab aktiveerimiseks ATP-d, Mg2+ ja S-adenosüül-L-metioniini. | II tüüpi restriktsiooniensüümi aktiveerimiseks on vaja ainult Mg2+. |
| Metüülimistegevus | |
| I tüüpi ensüüm kaitseb DNA-d metüülimise teel. | II tüüpi restriktsiooniensüümides metülatsiooni aktiivsus puudub. |
| Ensüümi aktiivsus | |
| I tüüpi restriktsiooniensüüm tagab nii endonukleaasi (restriktsiooni) kui ka metüülimise. | II tüüpi restriktsiooniensüüm tagab ainult restriktsiooniaktiivsuse. |
| Näited | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Kokkuvõte – I tüüp vs II tüüpi restriktsiooniensüüm
Restriktsiooniensüüme nimetatakse bioloogilisteks käärideks, mis lõhustavad DNA molekulid väiksemateks aineteks. Restriktsiooniensüümid jaotatakse 04 erinevasse kategooriasse vastav alt lõhustamiskoha asukohale äratundmissaidi, esinevate kaasfaktorite, sihtjärjestuse koostise ja seisundi järgi. Selle aktiveerimiseks vajavad I tüüpi restriktsiooniensüümid ATP-d, Mg2+, ja S-adenosüül-L-metioniini. I tüüpi restriktsiooniensüümi lõhustamiskoht asub tavaliselt 1000 aluspaari kaugusel äratundmiskohast ja tagab DNA-le metülaasi kaitse. II tüüpi piirangutega ensüümid vajavad aktiveerimiseks ainult Mg2+. Lõhustumiskoht asub äratundmiskohas või selle lähedal. Sellel puudub metüülimisaktiivsus ja see on kaubanduslikult laialdaselt saadaval. See on erinevus I tüüpi restriktsiooniensüümi ja II tüüpi restriktsiooniensüümi vahel.
Laadi alla I tüüpi vs II tüüpi restriktsiooniensüümi PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Palun laadige PDF-versioon alla siit. Erinevus tüüpi I ja II tüüpi restriktsiooniensüümide vahel.
