制限酵素がDNAフラグメントをどのように作成するか
制限酵素は、制限エンドヌクレアーゼとしても知られており、認識部位と呼ばれる特定の配列でDNAを切断する分子サイザーです。このプロセスは、遺伝子クローニング、DNAフィンガープリント、遺伝子工学など、多くの分子生物学技術に不可欠です。
異なる制限酵素がDNAフラグメントを生成する方法は次のとおりです。
1。ターゲットシーケンスの認識: 各制限酵素には、特定の認識部位、DNAヌクレオチドの短いシーケンス(通常4〜8塩基対の長さ)があります。それらはこの配列に結合し、DNA分子を切断します。
2。 DNAの切断: 認識部位に結合すると、制限酵素はDNA骨格内のホスホジエステル結合を切断します。このカットは次のとおりです。
* ブラントエンド: 酵素は両方のDNAの鎖を直接切断し、鈍い端を残します。
* Sticky-ended: 酵素はずらされた位置で切断され、各ストランドにオーバーハングが残ります。これらのオーバーハングは互いに補完的であり、水素結合を通じて簡単に再現する(一緒に固執する)ことができるため、粘着性の端と呼ばれます。
3。 DNAフラグメントの生成: 制限酵素による切断は、特定の端を持つ2つのDNAフラグメントをもたらします。これらのフラグメントのサイズと配列は、使用される酵素とDNA分子の認識部位の位置に依存します。
ここに、異なる制限酵素が異なる断片を生成する方法のいくつかの例があります:
* ecori: この酵素はシーケンスGAATTCを認識し、GとAの間を切断し、粘着性の端が5 'オーバーハングを残します。
* hindiii: この酵素は、AAGCTTのシーケンスを認識し、AとAの間を切断し、5 'オーバーハングが付着した端を残します。
* smai: この酵素はシーケンスCCCGGGを認識し、両方の鎖を直接切断し、鈍い端を残します。
異なる切断スタイルの重要性:
* 粘着端: 同じ酵素で切断された異なるDNA分子の断片を一緒に結合することを許可します。このプロセスは、DNAクローニングに不可欠です。
* 鈍い終了: 連結することもできますが、粘着性の端よりも効率が低くなります。これは、ライゲーション反応を導くための補完的なオーバーハングがないためです。
結論:
異なる制限酵素は、特定の配列を認識し、DNA分子をさまざまな方法で切断することにより、一意のDNAフラグメントを作成します。この特性により、分子生物学とバイオテクノロジーにおけるさまざまな用途向けのDNAの正確な操作が可能になります。