Сайт ограничения

Сайты рестрикции , или сайты узнавания рестрикции , расположены на молекуле ДНК , содержащей специфические (длиной 4-8 пар оснований) ^{[ 1 ]}) последовательности нуклеотидов , распознаваемые ферментами рестрикции . Обычно это палиндромные последовательности. ^{[ 2 ]} (поскольку ферменты рестрикции обычно связываются как гомодимеры ), и конкретный фермент рестрикции может разрезать последовательность между двумя нуклеотидами внутри своего сайта узнавания или где-то поблизости.

Функция

Например, общий фермент рестрикции EcoRI распознает палиндромную последовательность GAATTC и разрезает G и A как на верхней, так и на нижней цепях. При этом остается выступ (концевая часть цепи ДНК без прикрепленного комплемента), известный как липкий конец. ^{[ 2 ]} на каждом конце AATT. Затем выступ можно использовать для лигирования (см. ДНК-лигазу ) фрагмента ДНК с комплементарным выступом (например, еще одного фрагмента, вырезанного EcoRI).

Некоторые ферменты рестрикции разрезают ДНК в сайте рестрикции таким образом, что не остается выступающего конца, что называется тупым концом. ^{[ 2 ]} Тупые концы с гораздо меньшей вероятностью будут лигированы ДНК-лигазой, поскольку тупой конец не имеет нависающей пары оснований, которую фермент может распознать и сопоставить с комплементарной парой. ^{[ 3 ]} Однако липкие концы ДНК с большей вероятностью успешно связываются с помощью ДНК-лигазы из-за открытых и неспаренных нуклеотидов. Например, липкий конец, идущий за AATTG, с большей вероятностью свяжется с лигазой, чем тупой конец, где 5'- и 3'-цепи ДНК спарены. В данном примере AATTG будет иметь комплементарную пару TTAAC, которая уменьшит функциональность фермента ДНК-лигазы. ^{[ 4 ]}

Приложения

Сайты рестрикции могут использоваться для множества приложений в молекулярной биологии, таких как идентификация полиморфизмов длины рестрикционных фрагментов ( RFLP ).

Базы данных

Существует несколько баз данных по сайтам рестрикции и ферментам, крупнейшая из которых некоммерческая база данных — REBASE. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Недавно было показано, что статистически значимые нулломеры (т.е. короткие отсутствующие мотивы, существование которых весьма ожидаемо) в вирусных геномах являются сайтами рестрикции, что указывает на то, что вирусы, вероятно, избавились от этих мотивов, чтобы облегчить инвазию бактериальных хозяев. ^{[ 7 ]} База данных нулломеров содержит полный каталог минимально отсутствующих мотивов, многие из которых потенциально могут быть еще неизвестными мотивами рестрикции.

См. также

Список сайтов разрезания ферментов рестрикции

Ссылки

^ Рассел, Питер Дж. (2006). iGenetics: менделевский подход . Бенджамин Каммингс. ISBN 978-0805346664 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Ленинджер, Альберт Л.; Нельсон, Дэвид Л.; Кокс, Майкл М. (2008). Принципы биохимии (5-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WH Freeman and Company. п. 305–306 . ISBN 978-0-7167-7108-1 .
^ Мусави-Хаттат, Мохаммед; Рафати, Адель; Гилл, Пурия (5 февраля 2015 г.). «Изготовление нанотрубок ДНК с использованием наноструктур на основе оригами с липкими концами» . Журнал наноструктуры в химии . 5 (2): 177–183. дои : 10.1007/s40097-015-0148-z .
^ Гао, Сун; Чжан, Цзяннан; Мяо, Тяньцзинь; Ма, Ди; Су, Ин; Ань, Инфэн; Чжан, Цинжуй (28 марта 2015 г.). «Простой и удобный метод лигирования липких / тупых концов для конструирования слитых генов». Биохимическая генетика . 53 (1–3): 42–48. дои : 10.1007/s10528-015-9669-x . ПМИД 25820211 . S2CID 16709792 .
^ Робертс, Ричард Дж.; Винце, Тамаш; Посфаи, Янош; Маселис, Дана (21 октября 2009 г.). «REBASE — база данных по рестрикции и модификации ДНК: ферменты, гены и геномы» . Исследования нуклеиновых кислот . 38 (дополнение_1): Д234–Д236. дои : 10.1093/nar/gkp874 . ISSN 0305-1048 . ПМК 2808884 . ПМИД 19846593 .
^ Робертс, Ричард Дж.; Винце, Тамаш; Посфаи, Янош; Маселис, Дана (5 ноября 2014 г.). «REBASE — база данных по рестрикции и модификации ДНК: ферменты, гены и геномы» . Исследования нуклеиновых кислот . 43 (Д1): Д298–Д299. дои : 10.1093/nar/gku1046 . ISSN 1362-4962 . ПМЦ 4383893 . ПМИД 25378308 .
^ Кулурас, Григориос; Фрит, Мартин С (06 апреля 2021 г.). «Значительное отсутствие последовательностей в геномах и протеомах» . Исследования нуклеиновых кислот . 49 (6): 3139–3155. дои : 10.1093/nar/gkab139 . ISSN 0305-1048 . ПМЦ 8034619 . ПМИД 33693858 .

[1] Рассел, Питер Дж. (2006). iGenetics: менделевский подход . Бенджамин Каммингс. ISBN 978-0805346664 .

[Lehninger-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Ленинджер, Альберт Л.; Нельсон, Дэвид Л.; Кокс, Майкл М. (2008). Принципы биохимии (5-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WH Freeman and Company. п. 305–306 . ISBN 978-0-7167-7108-1 .

[3] Мусави-Хаттат, Мохаммед; Рафати, Адель; Гилл, Пурия (5 февраля 2015 г.). «Изготовление нанотрубок ДНК с использованием наноструктур на основе оригами с липкими концами» . Журнал наноструктуры в химии . 5 (2): 177–183. дои : 10.1007/s40097-015-0148-z .

[4] Гао, Сун; Чжан, Цзяннан; Мяо, Тяньцзинь; Ма, Ди; Су, Ин; Ань, Инфэн; Чжан, Цинжуй (28 марта 2015 г.). «Простой и удобный метод лигирования липких / тупых концов для конструирования слитых генов». Биохимическая генетика . 53 (1–3): 42–48. дои : 10.1007/s10528-015-9669-x . ПМИД 25820211 . S2CID 16709792 .

[5] Робертс, Ричард Дж.; Винце, Тамаш; Посфаи, Янош; Маселис, Дана (21 октября 2009 г.). «REBASE — база данных по рестрикции и модификации ДНК: ферменты, гены и геномы» . Исследования нуклеиновых кислот . 38 (дополнение_1): Д234–Д236. дои : 10.1093/nar/gkp874 . ISSN 0305-1048 . ПМК 2808884 . ПМИД 19846593 .

[6] Робертс, Ричард Дж.; Винце, Тамаш; Посфаи, Янош; Маселис, Дана (5 ноября 2014 г.). «REBASE — база данных по рестрикции и модификации ДНК: ферменты, гены и геномы» . Исследования нуклеиновых кислот . 43 (Д1): Д298–Д299. дои : 10.1093/nar/gku1046 . ISSN 1362-4962 . ПМЦ 4383893 . ПМИД 25378308 .

[7] Кулурас, Григориос; Фрит, Мартин С (06 апреля 2021 г.). «Значительное отсутствие последовательностей в геномах и протеомах» . Исследования нуклеиновых кислот . 49 (6): 3139–3155. дои : 10.1093/nar/gkab139 . ISSN 0305-1048 . ПМЦ 8034619 . ПМИД 33693858 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]