Сайты рестрикции или сайты узнавания рестрикции расположены на молекуле ДНК , содержащей специфические (4-8 пар оснований в длину [1] ) последовательности нуклеотидов , которые распознаются рестрикционными ферментами . Обычно это палиндромные последовательности [2] (поскольку рестрикционные ферменты обычно связываются как гомодимеры ), и конкретный рестрикционный фермент может разрезать последовательность между двумя нуклеотидами в пределах своего сайта узнавания или где-то поблизости.
Функция
Например, обычный рестрикционный фермент EcoRI распознает палиндромную последовательность GAATTC и разрезает между G и A как на верхней, так и на нижней цепях. Это оставляет выступ (концевую часть цепи ДНК без присоединенного комплемента), известный как липкий конец [2] на каждом конце AATT. Затем выступ можно использовать для лигирования (см. ДНК-лигаза ) фрагмента ДНК с дополнительным выступом (например, другого фрагмента, вырезанного с помощью EcoRI).
Некоторые ферменты рестрикции разрезают ДНК на сайте рестрикции таким образом, чтобы не оставлять выступов, называемых тупым концом. [2] Тупые концы с гораздо меньшей вероятностью будут лигированы ДНК-лигазой, потому что у тупых концов нет выступающей пары оснований, которую фермент может распознать и сопоставить с комплементарной парой. [3] Однако липкие концы ДНК с большей вероятностью будут успешно связываться с помощью ДНК-лигазы из-за незащищенных и неспаренных нуклеотидов. Например, липкий конец, замыкающийся на AATTG, с большей вероятностью будет связываться с лигазой, чем тупой конец, где спарены как 5 ', так и 3' нити ДНК. В случае примера AATTG будет иметь комплементарную пару TTAAC, что снизит 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 для сайтов рестрикции и ферментов, из которых самой большой некоммерческой базой данных является REBASE. [5] [6] Недавно было показано, что статистически значимые нулломеры (т.е. короткие отсутствующие мотивы, существование которых ожидается) в вирусных геномах являются сайтами рестрикции, указывающими на то, что вирусы, вероятно, избавились от этих мотивов, чтобы облегчить инвазию бактериальных хозяев. . [7] База данных Nullomers содержит полный каталог минимально отсутствующих мотивов, многие из которых потенциально могут быть еще не известными рестрикционными мотивами.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Рассел, Питер Дж. (2006). iGenetics: Менделирующий подход . Бенджамин Каммингс. ISBN 978-0805346664.
- ^ а б в Lehninger, Albert L .; 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, Мохаммад; Рафати, Адель; Гилл, Пориа (5 февраля 2015 г.). «Изготовление ДНК-нанотрубок с использованием наноструктур на основе оригами с липкими концами» . Журнал наноструктуры в химии . 5 (2): 177–183. DOI : 10.1007 / s40097-015-0148-Z .
- ^ Гао, Сун; Чжан, Цзяннань; Мяо, Тяньцзинь; Ма, Ди; Су, Инь; 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. DOI : 10.1007 / s10528-015-9669-х . PMID 25820211 .
- ^ Робертс, Ричард Дж .; Винче, Тамас; Посфаи, Янош; Маселис, Дана (21 октября 2009 г.). «REBASE - база данных по рестрикции и модификации ДНК: ферменты, гены и геномы» . Исследования нуклеиновых кислот . 38 (Suppl_1): D234 – D236. DOI : 10.1093 / NAR / gkp874 . ISSN 0305-1048 . PMC 2808884 . PMID 19846593 .
- ^ Робертс, Ричард Дж .; Винче, Тамас; Посфаи, Янош; Маселис, Дана (05.11.2014). «REBASE - база данных по рестрикции и модификации ДНК: ферменты, гены и геномы» . Исследования нуклеиновых кислот . 43 (D1): D298 – D299. DOI : 10.1093 / NAR / gku1046 . ISSN 1362-4962 . PMC 4383893 . PMID 25378308 .
- ^ Кулурас, Григориос; Фрит, Мартин С (2021-04-06). «Значительное отсутствие последовательностей в геномах и протеомах» . Исследования нуклеиновых кислот . 49 (6): 3139–3155. DOI : 10.1093 / NAR / gkab139 . ISSN 0305-1048 .