Klíčový rozdíl – omezující enzym typu I a typu II
Restrikční enzym, běžněji označovaný jako restrikční endonukleáza, má schopnost štěpit molekuly DNA na malé fragmenty. Tento proces štěpení nastává v blízkosti nebo ve speciálním rozpoznávacím místě molekuly DNA, nazývané restrikční místo. Rozpoznávací místo se typicky skládá ze 4-8 párů bází. V závislosti na místě štěpení mohou být restrikční enzymy čtyř různých typů; Typ I, Typ II, Typ III a Typ IV. Kromě místa štěpení se při rozlišování restrikčních enzymů do čtyř skupin berou v úvahu faktory, jako je složení, požadavek kofaktorů a stav cílové sekvence. Během štěpení molekuly DNA může být místo štěpení buď na samotném restrikčním místě, nebo ve vzdálenosti od restrikčního místa. Během procesu štěpení DNA restrikční enzymy vytvoří dva řezy přes každou z cukerných fosfátových páteří v dvojité šroubovici DNA. Restrikční enzymy se nacházejí především v Achájích a bakteriích. Využívají tyto enzymy jako obranný mechanismus proti invazním virům. Restrikční enzymy štěpí cizí (patogenní) DNA, ale ne její vlastní DNA. Jeho vlastní DNA je chráněna enzymem známým jako methyltransferáza, který provádí modifikace v hostitelské DNA a zabraňuje štěpení. Restrikční enzym typu I má místo štěpení, které je mimo rozpoznávací místo. Restrikční enzymy typu II štěpí v samotném rozpoznávacím místě nebo v jeho bližší vzdálenosti. Toto je klíčový rozdíl mezi restrikčním enzymem typu I a typu II.
Co je to omezovací enzym typu I?
Restrikční enzymy typu I jsou pentamerní proteiny složené ze tří více podjednotek: restrikční podjednotky, methylační podjednotky a podjednotky rozpoznávající sekvenci DNA. Tyto podjednotky jsou neidentické. Původně byly identifikovány ve dvou různých formách Escherichia coli. Místo štěpení těchto restrikčních enzymů je přítomno v různých náhodných bodech, typicky 1000 párů bází od rozpoznávaného místa. Tyto restrikční enzymy vyžadují ke své aktivaci ATP, Mg2+ a S-adenosyl-L-methionin. Restrikční enzymy typu I mají jak methylázovou, tak restrikční aktivitu. Bakterie využívají restrikční enzymy jako buněčný obranný mechanismus před napadajícími viry. Restrikční enzymy štěpí virovou DNA a ničí ji. Ale aby se zabránilo štěpení vlastní hostitelské DNA, restrikční enzym typu I poskytuje methylační ochranu. To modifikuje hostitelskou DNA a zabraňuje štěpení. I když jsou tyto restrikční enzymy biochemicky důležité, nejsou široce používány, protože neposkytují diskrétní restrikční fragmenty nebo vzory vazby gelu.
Co jsou omezovací enzymy typu II?
Restrikční enzymy typu II obsahují ve své struktuře dvě identické podjednotky. Homodimery jsou tvořeny restrikčními enzymy typu II s rozpoznávacími místy. Rozpoznávací místa jsou typicky palindromická a jsou nedělená. Má délku 4-8 párů bází. Na rozdíl od typu I je místo štěpení restrikčního enzymu typu II přítomno v rozpoznávacím místě nebo v těsné vzdálenosti od rozpoznávacího místa.
Obrázek 02: Restrikční enzymy typu II
Tyto restrikční enzymy jsou biochemicky významné a jsou široce komerčně dostupné. Ke své aktivaci potřebuje pouze Mg2+ Nemá methylační aktivitu a poskytuje pouze funkci restrikční aktivity. Tyto restrikční enzymy se vážou na molekuly DNA jako homodimery a mají schopnost rozpoznávat symetrické sekvence DNA i asymetrické sekvence.
Jaké jsou podobnosti mezi restrikčními enzymy typu I a typu II?
- Restrikční enzymy typu I a typu II jsou typy enzymů, které jsou restrikční endonukleázy, které se podílejí na štěpení molekul DNA na menší fragmenty.
- Oba jsou užitečné v molekulárně biologických technikách.
Jaký je rozdíl mezi restrikčním enzymem typu I a typu II?
Restrikční enzym typu I versus typ II |
|
| Restrikční enzym I. typu je DNA restrikční enzym, který štěpí DNA na náhodných místech daleko od místa jejího rozpoznání. | Restrikční enzym typu II je DNA restrikční enzym, který štěpí DNA v definovaných polohách blízko nebo uvnitř rozpoznávaného místa. |
| Složení | |
| Restrikční enzym I. typu je komplexní enzym, který se skládá ze tří (03) neidentických podjednotek. | Restrikční enzym typu II je jednoduchý enzym, který se skládá ze dvou identických podjednotek. |
| Molekulární hmotnost | |
| Restrikční enzym I. typu váží 400 000 d altonů. | Restrikční enzym typu II má hmotnostní rozsah 20 000 – 100 000 d altonů. |
| Sekvence štěpení | |
| Sekvence štěpení není u restrikčního enzymu typu I nespecifická. | Restrikční enzym typu II má specifickou sekvenci štěpení. |
| Místo štěpení | |
| Místo štěpení je 1000 nukleotidů od rozpoznávaného místa u restrikčních enzymů typu I. | Místo štěpení je přítomno v rozpoznávacím místě nebo v krátké vzdálenosti od rozpoznávacího místa v restrikčním enzymu typu II. |
| Kofaktory pro aktivaci | |
| Restrikční enzym I. typu vyžaduje ke své aktivaci ATP, Mg2+ a S-adenosyl-L-methionin. | Pro aktivaci restrikčního enzymu typu II je vyžadován pouze Mg2+. |
| Methylační aktivita | |
| Enzym typu I poskytuje ochranu DNA methylací. | Žádná methylační aktivita u restrikčních enzymů typu II. |
| Aktivita enzymu | |
| Restrikční enzym I. typu poskytuje endonukleázové (restrikční) i metylační aktivity. | Restrikční enzym typu II poskytuje pouze restrikční aktivitu. |
| Příklady | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Shrnutí – Restrikční enzym typu I vs. typu II
Restrikční enzymy jsou označovány jako biologické nůžky, které štěpí molekuly DNA na menší látky. Restrikční enzymy se rozlišují do 04 různých kategorií podle umístění místa štěpení s ohledem na rozpoznávací místo, přítomných kofaktorů, složení a stavu cílové sekvence. Pro svou aktivaci restrikční enzymy typu I vyžadují ATP, Mg2+, a S-adenosyl-L-methionin. Místo štěpení restrikčního enzymu typu I je přítomno typicky 1000 párů bází od rozpoznávaného místa a poskytuje methylázovou ochranu DNA. Enzymy s omezením typu II vyžadují ke své aktivaci pouze Mg2+. Místo štěpení je přítomno v rozpoznávacím místě nebo blízko něj. Nemá methylační aktivitu a je široce komerčně dostupný. Toto je rozdíl mezi restrikčním enzymem typu I a restrikčním enzymem typu II.
Stáhnout PDF verzi omezovacího enzymu typu I vs. typu II
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi omezovacím enzymem typu I a typu II.
