Sự khác biệt chính - Enzyme Hạn chế Loại I và Loại II
Một enzym giới hạn, thường được gọi là endonuclease giới hạn, có khả năng phân cắt các phân tử DNA thành các đoạn nhỏ. Quá trình phân cắt này xảy ra gần hoặc tại vị trí nhận biết đặc biệt của phân tử DNA được gọi là vị trí giới hạn. Một trang web công nhận thường bao gồm 4-8 cặp cơ sở. Tùy thuộc vào vị trí phân cắt, các enzym giới hạn có thể có bốn loại khác nhau; Loại I, Loại II, Loại III và Loại IV. Ngoài vị trí phân cắt, các yếu tố như thành phần, yêu cầu của các yếu tố đồng và điều kiện của trình tự đích cũng được xem xét khi phân biệt các enzym giới hạn thành bốn nhóm. Trong quá trình phân cắt của phân tử DNA, vị trí phân cắt có thể ở chính vị trí giới hạn hoặc ở một khoảng cách từ vị trí giới hạn. Trong quá trình phân cắt ADN, các enzim giới hạn tạo ra hai vết rạch xuyên qua mỗi xương sống của đường photphat trong chuỗi xoắn kép của ADN. Enzyme hạn chế chủ yếu được tìm thấy ở Achaea và vi khuẩn. Họ sử dụng các enzym này như một cơ chế bảo vệ chống lại các vi rút xâm nhập. Các enzyme giới hạn phân cắt DNA ngoại lai (gây bệnh), nhưng không phân tách DNA của chính nó. DNA của chính nó được bảo vệ bởi một loại enzyme có tên là methyltransferase, enzyme này tạo ra các sửa đổi trong DNA vật chủ và ngăn chặn sự phân cắt. Enzyme giới hạn loại I sở hữu vị trí phân cắt cách xa vị trí nhận biết. Enzyme giới hạn loại II phân cắt trong chính vị trí nhận biết hoặc ở khoảng cách gần hơn với nó. Đây là điểm khác biệt chính giữa enzyme giới hạn loại I và loại II.
Enzyme Hạn chế Loại I là gì?
Enzyme giới hạn loại I là các protein pentameric bao gồm ba tiểu đơn vị: tiểu đơn vị giới hạn, tiểu đơn vị methyl hóa và tiểu đơn vị nhận dạng trình tự DNA. Các đơn vị con này không giống nhau. Ban đầu chúng được xác định ở hai dạng Escherichia coli khác nhau. Vị trí phân cắt của các enzym giới hạn này hiện diện ở các điểm ngẫu nhiên khác nhau, điển hình là 1000 cặp bazơ cách xa vị trí nhận biết. Các enzym giới hạn này yêu cầu ATP, Mg2 +và S-adenosyl-L-methionine để kích hoạt nó. Enzyme giới hạn loại I có cả hoạt tính methylase và hoạt động hạn chế. Vi khuẩn sử dụng các enzym giới hạn như một cơ chế bảo vệ tế bào khỏi virut xâm nhập. Các enzym hạn chế phân cắt DNA của virus và tiêu diệt chúng. Nhưng để ngăn cản sự phân cắt DNA vật chủ của chính nó, enzyme giới hạn loại I cung cấp một biện pháp bảo vệ methyl hóa. Điều này làm thay đổi DNA của vật chủ và ngăn chặn sự phân cắt. Mặc dù các enzym giới hạn này rất quan trọng về mặt hóa sinh, chúng không được sử dụng rộng rãi vì chúng không cung cấp các đoạn giới hạn rời rạc hoặc các mẫu liên kết gel.
Enzyme Hạn chế Loại II là gì?
Enzyme giới hạn loại II chứa hai tiểu đơn vị giống hệt nhau trong cấu trúc của chúng. Homodime được hình thành bởi các enzym giới hạn loại II với các vị trí nhận biết. Các trang web công nhận thường là palindromic và không bị chia cắt. Nó có chiều dài từ 4-8 cặp cơ sở. Không giống như loại I, vị trí phân cắt của enzym giới hạn loại II hiện diện tại vị trí nhận dạng hoặc hiện diện ở khoảng cách gần với vị trí nhận dạng.
Hình 02: Enzyme hạn chế loại II
Các enzym giới hạn này có ý nghĩa sinh học và được bán rộng rãi trên thị trường. Để kích hoạt, nó chỉ cần Mg2 +Nó không có hoạt tính metyl hóa và chỉ cung cấp chức năng hạn chế hoạt động. Các enzyme giới hạn này liên kết với các phân tử DNA dưới dạng homodimers và có khả năng nhận ra các trình tự DNA đối xứng cũng như các trình tự không đối xứng.
Điểm giống nhau giữa Enzyme Hạn chế Loại I và Loại II là gì?
- Enzyme giới hạn loại I và loại II là các loại enzyme là các endonuclease giới hạn liên quan đến việc phân cắt các phân tử DNA thành các đoạn nhỏ hơn.
- Cả hai đều hữu ích trong các kỹ thuật sinh học phân tử.
Sự khác biệt giữa Enzyme Hạn chế Loại I và Loại II là gì?
Enzyme hạn chế loại I so với loại II |
|
| Enzim giới hạn loại I là một loại enzim giới hạn ADN phân cắt ADN tại các vị trí ngẫu nhiên xa vị trí nhận biết của nó. | Enzyme giới hạn loại II là một loại enzim giới hạn DNA phân cắt DNA tại các vị trí xác định gần hoặc trong vị trí nhận dạng. |
| Thành phần | |
| Enzyme giới hạn loại I là một loại enzyme phức tạp được tạo thành từ ba (03) đơn vị con không đơn tính. | Enzyme giới hạn loại II là một loại enzyme đơn giản bao gồm hai tiểu đơn vị giống hệt nhau. |
| Khối lượng phân tử | |
| Enzyme hạn chế loại I nặng 400.000 d alton. | Enzyme giới hạn loại II có trọng lượng từ 20, 000 - 100, 000 d alton. |
| Trình tự Phân cắt | |
| Trình tự phân cắt không đặc hiệu trong enzym giới hạn loại I. | Enzyme giới hạn loại II có một trình tự phân cắt cụ thể. |
| Vị trí phân cắt | |
| Vị trí phân cắt cách xa vị trí nhận biết 1000 nucleotide trong enzym giới hạn loại I. | Vị trí phân cắt có ở vị trí nhận dạng hoặc trong một khoảng cách ngắn từ vị trí nhận dạng trong enzym giới hạn loại II. |
| Đồng yếu tố để kích hoạt | |
| Enzyme giới hạn loại I yêu cầu ATP, Mg2 +và S-adenosyl-L-methionine để kích hoạt. | Chỉ cần có Mg2 + để kích hoạt enzym giới hạn loại II. |
| Hoạt động metyl hóa | |
| Enzyme loại I bảo vệ DNA bằng cách methyl hóa. | Không có hoạt tính metyl hóa trong các enzym giới hạn Loại II. |
| Hoạt động của Enzyme | |
| Enzyme giới hạn loại I cung cấp cả hoạt động endonuclease (giới hạn) và methyl hóa. | Enzyme giới hạn loại II chỉ cung cấp hoạt động hạn chế. |
| Ví dụ | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Tóm tắt - Enzyme Hạn chế Loại I và Loại II
Enzyme hạn chế được coi là chiếc kéo sinh học có tác dụng phân cắt các phân tử DNA thành các chất nhỏ hơn. Enzyme hạn chế được phân biệt thành 04 loại khác nhau tùy theo vị trí của vị trí phân cắt đối với vị trí nhận biết, các yếu tố hiện diện, thành phần và tình trạng của trình tự đích. Để kích hoạt nó, các enzym giới hạn loại I yêu cầu ATP, Mg2 +,và S-adenosyl-L-methionine. Vị trí phân cắt của enzym giới hạn loại I thường có mặt cách xa vị trí nhận biết 1000 cặp bazơ và cung cấp sự bảo vệ methylase đối với DNA. Enzyme hạn chế loại II chỉ yêu cầu Mg2 +để kích hoạt. Vị trí phân cắt có mặt tại vị trí nhận dạng hoặc gần với nó. Nó không có hoạt tính metyl hóa và được bán rộng rãi trên thị trường. Đây là sự khác biệt giữa enzym giới hạn loại I và enzym giới hạn loại II.
Tải xuống Phiên bản PDF của Enzyme Hạn chế Loại I và Loại II
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa Enzyme Hạn chế Loại I và Loại II.
