Tiểu luận enzyme giới hạn (2)

Enzyme giới hạn (restriction enzyme,RE) là một enzyme endonụleae có vị trí nhan biết điểm cắt DNA đặc hiệu. Những enzyme này phân huỷ lien kết phosphodieste của bộ khung DNA mạch đôi mà không gây tổn hại đến bases. Nguyên nhân của hạn chế là enzyme do vi khuẩn sản sinh ra ,phân giải DNA của phage trước khi chúng tự tái sinh và tống hợp nên hạt phage mới DNA của vi khuẩn không bị phân giải vì các base nitrogene ở trình tự nhận biết đã bị methyl hoá nên enzyme không còn nhận ra được vị trí cắt.Những enzyme phân giải này được gọi là enzyme hạn chế. Enzym giới hạn được gọi tên dựa vào vi khuẩn mà chúng được phân lập Nguyên nhân của hạn chế là enzyme do vi khuẩn sản sinh ra ,phân giải DNA của phage trước khi chúng tự tái sinh và tống hợp nên hạt phage mới DNA của vi khuẩn không bị phân giải vì các base nitrogene ở trình tự nhận biết đã bị methyl hoá nên enzyme không còn nhận ra được vị trí cắt.Những enzyme phân giải này được gọi là enzyme hạn chế. Enzym giới hạn được gọi tên dựa vào vi khuẩn mà chúng được phân lập

Bài tiểu luận:enzym giới hạn

Giảng viên:Nguyễn Thị Vân Anh Sinh viên: Trần Thị Nhàn Trần Thị Mỹ Nhung

Giới thiệu

 Khái niệm

 Hiện tượng giới hạn

 Phân loại

 Vị trí điểm cắt

 ứng dụng

1.Khái niệm:

 Enzyme giới hạn (restriction enzyme,RE) là một enzyme endonụleae có vị trí nhan biết điểm cắt DNA đặc hiệu

 Những enzyme này phân huỷ lien kết

phosphodieste của bộ khung DNA mạch đôi mà

không gây tổn hại đến bases.

Hiện tượng giới hạn

 Thuật ngữ giới hạn xuất phát từ việc các enzyme này được khám phá từ các chủng E coli mà đang hạn chế

sự phát triển của các thực khuẩn thể“

 Vì thế enzyme giới hạn được cho là cơ chế của vi

khuẩn nhằm ngăn chặn sự tấn công của virus và giúp loại bỏ các trình tự của virus

 Nguyên nhân của hạn chế là enzyme do vi khuẩn sản sinh ra ,phân giải DNA của phage trước khi chúng tự tái sinh và tống hợp nên hạt phage mới

 DNA của vi khuẩn không bị phân giải vì các base

nitrogene ở trình tự nhận biết đã bị methyl hoá nên

enzyme không còn nhận ra được vị trí cắt.Những

enzyme phân giải này được gọi là enzyme hạn chế.

 Enzym giới hạn được gọi tên dựa vào vi khuẩn mà

chúng được phân lập

 Thí dụ minh hoạ

 Enzyme Source Recognition Sequence Cut

 EcoRI Escherichia coli 5'GAATTC 5' -G AATTC -3'

 3'CTTAAG 3' -CTTAA G -5'

 BamHI Bacillus amyloliquefaciens 5'GGATCC 5' -G GATCC -3'

 3'CCTAGG 3' -CCTAG G -5'

 HindIII Haemophilus influenzae 5'AAGCTT 5' -A AGCTT -3'

 3'TTCGAA 3' -TTCGA A -5'

 MstII Microcoleus species 5'CCTNAGG

 3'GGANTCC

 TaqI Thermus aquaticus 5'TCGA 5' -T CGA -3'

 3'AGCT 3' -AGC T -5'

 NotI Nocardia otitidis 5'GCGGCCGC

 3'CGCCGGCG

 HinfI Haemophilus influenzae 5'GANTC

 3'CTNAG

Phân loại

 Đã có hơn 1200 enzim hạn chế khác nhau

 Các nhà sinh hóa chia enzyme cắt giới hạn nói chung

thành 3 loại : Loại I, Loại II và Loại III

 Loại I và loại III có ý nghĩa rất giới hạn đối với công nghệ sinh học.Ngược lại loại II là những enzyme cắt rất quan trọng đối với tạo dòng DNA

 Loại I và III, cả hoạt tính phân giải acid nucleic hay phân giải nhóm methyl đều thực hiện chung bởi một phức hợp enzyme lớn.Chúng cũng cần ATP để hoạt động

 Enzyme giới hạn loại II, chức năng phân giải của nó

không liên qua đến chức năng methyl hóa hay phân giải nhóm methyl

 Ngày nay người ta biết rất nhiều enzyme khác nhau loại này và chúng là một trong những công cụ sinh học phân

tử thiết yếu, đặc biệt thường gặp trong các ứng dụng

dòng hóa gene hay phân tích DNA

Vị trí điểm cắt

 Enzyme giới hạn chỉ cắt các trình tự lặp đối xứng khi đọc theo chiều 5´-3´ trên mạch DNA (palindrome) gọi là trình

tự nhận biết Vị trí điểm cắt của enzyme giới hạn có thể nằm trong hoặc ngoài trình tự nhận biết này

M Hình 1: Trình tự vùng cắt gắn đa vị của vectơ pMAL-c2

Đối với tạo dòng điều quan trọng là đoạn cắt được tạo ra từ enzyme hạn chế như thế nào

 Một số enzyme tạo ra các vết cắt trên mạch đối diện tức thời, tạo ra các đoạn DNA "đầu bằng (blunt)"

Alul

 -N-N-A-G-T-N-N = -N-N-A-G C-T-N-N

-N-N-T-C-G-A-N -N-N-T-C G-A-N-N

 Hầu hết các enzym đều tạo ra các vết cắt hơi chéo nhau (hình chữ chi), tạo ra các "đầu dính"(đầu lệch)

 -N-N-G-A-A-T-T-C-N-N -N-N-G A-A-T-T-C-N-N

 -N-N-C-T-T-A-A-G-N-N -N-N-C-T-T-A-A G-N-N

Số vị trí nhận biết của enzyme hạn chế trong phân tử DNA

 Chúng ta có thể ước lượng được tần suất cắt DNA khi biết được kích thước của vị trí cắt Có 4 loại

nucleotit cấu tạo nên DNA nên khẳ năng căt xảy ra ở bất kì 1 loại nucleotit nào là 1/4.Trong trường hợp kích thước của vị trí cắt có 4 nucleotit thì xác suất cắt xảy ra ở bất kì vị trí nào đó là 1/4*1/4 *1/4*1/4

=1/256 ,có nghĩa là cứ trung bình 256bp có một lần cắt

 * Đoạn bổ sung và đoạn nối

Vì các enzyme giới hạn khác nhau ở các trình tự nhận biết và điểm cắt, nên chiều dài và trình tự chính xác của đầu dính

"nhô ra", cũng như không biết nó có phải

là mạch đầu 5' hay đầu 3' mà những phần nhô ra phụ thuộc vào enzyme tạo ra sản xuất ra nó

Kết quả điện di ADN plasmid sau khi cắt bằng các enzyme EcoR I và Hind III

IV.ứng dụng

khác nhau được thực hiện nhờ enzym giới hạn Enzym giới hạn là một loại protein có khả năng nhận ra và cắt phân tử ADN ở

những vị trí đặc hiệu.

những vị trí nucleotid nhất định là vị trí nhận biết và cắt của enzym giới hạn sẽ tạo nên sự khác nhau về độ dài và kích thước của các đoạn ADN do enzym giới hạn để lại.

 Một enzym giới hạn là Hae III nhận ra trình tự nucleotid

là GGCC đã được sử dụng để phân tích sự đa hình độ dài đoạn cắt giới hạn trên đoạn ADN là sản phẩm PCR

 Việc phát hiện ra enzyme gioi hạn của vi khuẩn cắt AND ở những trình tự đặc trưng , đã giúp cho việc thao tác gen dễ dàng hơn ,vì nó có thể giảm chiều dài của các phân tử AND thành một tập hợp bao gồm các đoạn ngắn hơn

 Các enzyme hạn chế hiện diện trong hầu hết các tế bào vi khuẩn để ngăn cản AND ngoại lai tiếp quản bộ máy tổng hợp protein của tế bào



 XIN CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ

CHÚ Ý LẮNG NGHE