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限制性内切酶
定义

    限制性核酸内切酶是可以识别特定的核苷酸序列,并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶,简称限制酶。

命名规则

    一般是以微生物属名的第一个字母和种名的前两个字母组成,第四个字母表示菌株(品系)。例如,从Bacillus amylolique faciens H中提取的限制性内切酶称为Bam H,在同一品系细菌中得到的识别不同碱基顺序的几种不同特异性的酶,可以编成不同的号,如HindⅡ、HindⅢ,HpaI、HpaⅡ,MboI、MboⅡ等。
    再如EcoRI:

 E

 Escherichia

 (属)

 co

 coli

 (种)

 R

 RY13

 (品系)

 I

 首先发现

 在此类细菌中发现的顺序

类型

    根据限制酶的结构,辅因子的需求切位与作用方式,可将限制酶分为三种类型,分别是第一型(Type I)、第二型(Type Ⅱ)及第三型(Type Ⅲ)。
    1、第一型限制酶
    同时具有修饰(modification)及识别切割(restriction)的作用;另有识别(recognize)DNA上特定碱基序列的能力,通常其切割位(cleavage site)距离识别位(recognition site)可达数千个碱基之远。例如:EcoB、EcoK。
    2、第二型限制酶
    只具有识别切割的作用,修饰作用由其他酶进行。所识别的位置多为短的回文序列(palindrome sequence);所剪切的碱基序列通常即为所识别的序列。是遗传工程上,实用性较高的限制酶种类。例如:EcoRI、HindⅢ。
    3、第三型限制酶
    与第一型限制酶类似,同时具有修饰及识别切割的作用。可识别短的不对称序列,切割位与识别序列约距24-26个碱基对。例如:HinfⅢ。

分布区域

    限制性核酸内切酶分布极广,几乎在所有细菌的属、种中都发现至少一种限制性内切酶,多者在一属中就有几十种,例如在嗜血杆菌属中(Haemophilus)现已发现的就有22种。有的菌株含酶量极低,很难分离定性;然而在有的菌株中,酶含量极高.如E. coli的pMB4(EcoRI酶)和H. aegyptius(Hal Ⅲ酶)就是高产酶菌株。据报道从10g的H. aegyptius的细胞中,能分离提纯出可消化l0gλ噬茵体DNA的酶量。到目前为止,细菌是限制性内切酶,尤其是特异性非常强的I类限制性内切酶的主要来源。

用途

    用于DNA基因组物理图谱的组建;基因的定位和基因分离;DNA分子碱基序列分析;比较相关的DNA分子和遗传工程。
    限制性核酸内切酶是由细菌产生的,其生理意义是提高自身的防御能力.
    限制酶一般不切割自身的DNA分子,只切割外源DNA。

生理意义

    限制作用实际就是限制酶降解外源DNA,维护宿主遗传稳定的保护机制。甲基化是常见的修饰作用,可使腺嘌呤A和胞嘧啶C甲基化而受到保护。通过甲基化作用达到识别自身遗传物质和外来遗传物质的目的。所以,能产生防御病毒侵染的限制酶的细菌,其自身的基因组中可能有该酶识别的序列,只是该识别序列或酶切位点被甲基化了。但并不是说一旦甲基化了,所有限制酶都不能切割。大多数限制酶对DNA甲基化敏感,因此当限制酶目标序列与甲基化位点重叠时,对酶切的影响有3种可能,即不影响、部分影响、完全阻止。对甲基化DNA的切割能力是限制酶内在和不可预测的特性,因此,为有效的切割DNA,必须同时考虑DNA甲基化和限制酶对该类型甲基化的敏感性。另外,大部分商业限制酶如今专门用于切割甲基化DNA。

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