Nucléase

Une nucléase est une enzyme capable de fendre les liens de Phosphodiester de entre les sous-unités de nucléotide d'acides nucléiques des papiers que plus anciens peuvent employer des termes tels que le " ; polynucleotidase" ; ou " ; nucleodepolymerase" ;.

Introduction

Vers la fin des années 60, du Stewart Linn de scientifiques et du Werner Arber exemples d'isolement des deux types d'enzymes responsables de la restriction bactériophage de croissance dans des bactéries d'Escherichia coli ( Escherichia coli ) de . Une de ces enzymes a ajouté un groupe méthylique à l'ADN, produisant d'ADN méthylée par , alors que l'autre ADN fendue d'Unmethylated de à une large variété d'endroits sur la longueur de la molécule. Le premier type d'enzyme s'est appelé un " ; Methylase " et l'autre un " ; " de la nucléase de restriction de ;. Ces outils enzymatiques étaient importants pour les scientifiques qui recueillaient le " nécessaire par outils ; " du coupé-collé ; Molécules d'ADN. Ce qui était nécessaire alors était un outil qui couperait l'ADN aux emplacements spécifiques, plutôt que situe au hasard sur la longueur de la molécule, de sorte que les scientifiques aient pu couper des molécules d'ADN d'une manière prévisible et reproductible.

nucléase Emplacement-spécifique

Ce développement important est venu quand H. Kelley, fonctionnant à l'Université John Hopkins dans le 1968 , ont isolé et a caractérisé la première nucléase de restriction de dont le fonctionnement dépendu d'un ordre spécifique du nucléotide d'ADN. Travaillant avec des bactéries de Hemophilus influenzae , ce groupe a isolé une enzyme, appelée le HindII , qui a toujours coupé des molécules d'ADN à un point particulier dans un ordre spécifique de six paires basses. Cet ordre est :

5 ' G T (pyrimidine : T ou C) (purine : A ou G) C. 3 '
3 ' C A (purine : A ou G) (pyrimidine : T ou C) T G 5 '

Ils ont constaté que l'enzyme de HindII coupe toujours directement au centre de cet ordre. Partout où cet ordre particulier de six paires basses se produit non modifié dans une molécule d'ADN, HindII fendra les épines dorsales d'ADN de entre les 3èmes et 4èmes paires de base de l'ordre. D'ailleurs, HindII fendra seulement une molécule d'ADN à cet emplacement particulier. Pour cette raison, cet ordre bas spécifique est connu comme " ; " de l'ordre d'identification de ; pour HindII.

HindII est seulement un exemple de la classe des enzymes connues sous le nom de nucleases de restriction. En fait, plus de 900 enzymes de restriction, certains ordonnancent le détail et certains pas, ont été isolés dans plus de 230 contraintes des bactéries depuis la découverte initiale de HindII. Ces enzymes de restriction ont généralement des noms qui reflètent leur origine--La première lettre du nom vient du genre et les deux deuxièmes lettres viennent des espèces de la cellule procaryotique dans laquelle elles ont été isolées. Par exemple le EcoRI vient des bactéries d'Escherichia coli RY13 de , alors que HindII vient de la contrainte Rd de Hemophilus influenzae . Les nombres après les noms de nucléase indiquent l'ordre dans lequel les enzymes ont été isolées dans des contraintes simples des bactéries. Nucleases sont encore décrits par l'addition du " de préfixe ; endo" ; ou " ; exo" ; au nom : Le " de limite ; " de la ribonucléase ; s'applique aux nucleases qui enfoncent des chaînes d'acide nucléique quelque part l'intérieur, plutôt qu'aux extrémités, de la molécule. Une nucléase qui fonctionne en éliminant des nucléotides des extrémités de la molécule d'ADN s'appelle un Exonuclease de .

Ribonucléases et fragments d'ADN

Fonctions d'une ribonucléase de restriction par le " ; scanning" ; la longueur d'une molécule d'ADN. Une fois qu'elle rencontre son ordre spécifique particulier d'identification, elle collera sur la molécule d'ADN et fait un coupé dedans chacune des deux épines dorsales de Sucre-phosphate de de la double spirale . Les positions de ces deux coupes, toutes les deux par rapport à l'un l'autre, et à l'ordre d'identification lui-même, sont déterminées par l'identité de la ribonucléase de restriction employée pour fendre la molécule en premier lieu. Les différentes ribonucléases rapportent différents ensembles de coupes, mais une ribonucléase coupera toujours un ordre bas particulier la même manière, n'importe ce que la molécule d'ADN il agit dessus. Une fois les coupes ont été faites, la molécule d'ADN diviseront en fragments.

Ribonucléases et extrémités cohésives

Non toutes les ribonucléases de restriction coupées symétriquement et extrémités franches de congé comme HindII décrit ci-dessus. Beaucoup de ribonucléases fendent les épines dorsales d'ADN en positions qui ne sont pas directement vis-à-vis de l'un l'autre. Par exemple, la nucléase EcoRI a l'ordre suivant d'identification :

↓ 5 ' G
DE T T A A C 3 ' 3 ' C ↑ DE

D'A A T T G 5 ' Quand l'enzyme rencontre cet ordre, elle fend chaque épine dorsale entre le G et les résidus bas les plus étroits d'A. Une fois les coupes ont été faites, les fragments en résultant sont liées seulement par les liaisons hydrogène relativement faibles qui tiennent les bases complémentaires entre eux. La faiblesse de ces derniers colle permet aux fragments d'ADN à séparé d'un. Chaque fragment en résultant a saillants la ' extrémité des 5 composée de bases non appariées. D'autres enzymes créent coupe dedans l'épine dorsale d'ADN qui ont en dépassant 3 ' extrémités. Extrémités saillantes--3 ' et 5 '-- s'appellent parfois le " ; Quot des extrémités cohésives ; parce qu'elles tendent à coller avec des ordres complémentaires des bases. En d'autres termes, si une longueur non appariée des bases (' A 5 T T3') rencontre une autre longueur non appariée avec l'ordre (3 ' T T A A 5 ') qu'elles colleront entre eux--elles sont " ; sticky" ; l'un pour l'autre. L'enzyme de la ligase est alors employée pour joindre les épines dorsales de phosphate des deux molécules. L'origine cellulaire, ou même l'origine d'espèces, des extrémités cohésives n'affecte pas leur viscosité. N'importe quelles paires d'ordres complémentaires tendront à coller, même si un des ordres vient d'une longueur de l'ADN humaine, et l'autre vient d'une longueur de l'ADN bactérienne. En fait, c'est cette qualité de la viscosité qui permet la production des molécules d'ADN recombiné, molécules qui se composent d'ADN de différentes sources, et qui ont donné naissance à une industrie !

Exemples communs

Nucléase de Micrococcal de
Nucléase du S1
Nucléase du P1
HindIII

Random links: