Βασική διαφορά – Τύπος Ι έναντι Ενζύμου περιορισμού Τύπου ΙΙ
Ένα ένζυμο περιορισμού, που συνήθως αναφέρεται ως περιοριστική ενδονουκλεάση, έχει την ικανότητα να διασπά μόρια DNA σε μικρά θραύσματα. Αυτή η διαδικασία διάσπασης συμβαίνει κοντά ή σε ειδική θέση αναγνώρισης του μορίου DNA που ονομάζεται θέση περιορισμού. Μια τοποθεσία αναγνώρισης αποτελείται συνήθως από 4-8 ζεύγη βάσεων. Ανάλογα με τη θέση της διάσπασης, τα ένζυμα περιορισμού μπορεί να είναι τεσσάρων διαφορετικών τύπων. Τύπος Ι, Τύπος II, Τύπος III και Τύπος IV. Εκτός από τη θέση διάσπασης, παράγοντες όπως η σύνθεση, η απαίτηση συν-παραγόντων και η κατάσταση της αλληλουχίας στόχου λαμβάνονται υπόψη κατά τη διαφοροποίηση των περιοριστικών ενζύμων σε τέσσερις ομάδες. Κατά τη διάσπαση του μορίου DNA, η θέση διάσπασης μπορεί να βρίσκεται είτε στην ίδια τη θέση περιορισμού είτε σε απόσταση από τη θέση περιορισμού. Κατά τη διαδικασία διάσπασης του DNA, τα περιοριστικά ένζυμα δημιουργούν δύο τομές μέσω καθεμιάς από τις ραχοκοκαλιές του φωσφορικού σακχάρου στη διπλή έλικα του DNA. Τα περιοριστικά ένζυμα βρίσκονται κυρίως στην Αχαΐα και στα βακτήρια. Χρησιμοποιούν αυτά τα ένζυμα ως αμυντικό μηχανισμό ενάντια στους εισβολείς ιούς. Τα περιοριστικά ένζυμα διασπούν το ξένο (παθογόνο) DNA, αλλά όχι το δικό του DNA. Το δικό του DNA προστατεύεται από ένα ένζυμο γνωστό ως μεθυλοτρανσφεράση που κάνει τροποποιήσεις στο DNA του ξενιστή και αποτρέπει τη διάσπαση. Το ένζυμο περιορισμού τύπου Ι διαθέτει μια θέση διάσπασης η οποία είναι μακριά από τη θέση αναγνώρισης. Τα περιοριστικά ένζυμα τύπου II διασπώνται εντός της ίδιας της θέσης αναγνώρισης ή σε πιο κοντινή απόσταση από αυτήν. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ του ενζύμου περιορισμού Τύπου Ι και Τύπου ΙΙ.
Τι είναι το ένζυμο περιορισμού τύπου I;
Τα περιοριστικά ένζυμα τύπου Ι είναι πενταμερείς πρωτεΐνες που αποτελούνται από τρεις πολλαπλές υπομονάδες: υπομονάδα περιορισμού, υπομονάδα μεθυλίωσης και υπομονάδα αναγνώρισης αλληλουχίας DNA. Αυτές οι υπομονάδες δεν είναι ίδιες. Ταυτοποιήθηκαν αρχικά σε δύο διαφορετικές μορφές Escherichia coli. Η θέση διάσπασης αυτών των περιοριστικών ενζύμων υπάρχει σε διαφορετικά τυχαία σημεία, τυπικά 1000 ζεύγη βάσεων μακριά από τη θέση αναγνώρισης. Αυτά τα περιοριστικά ένζυμα απαιτούν ATP, Mg2+ και S-αδενοσυλ-L-μεθειονίνη για την ενεργοποίησή τους. Τα περιοριστικά ένζυμα τύπου Ι διαθέτουν δραστικότητα μεθυλάσης και περιορισμού. Τα βακτήρια χρησιμοποιούν περιοριστικά ένζυμα ως κυτταρικό αμυντικό μηχανισμό από εισβολείς ιούς. Τα περιοριστικά ένζυμα διασπούν το DNA του ιού και τα καταστρέφουν. Αλλά για να αποτραπεί η διάσπαση του δικού του DNA ξενιστή, το ένζυμο περιορισμού τύπου Ι παρέχει προστασία μεθυλίωσης. Αυτό τροποποιεί το DNA του ξενιστή και αποτρέπει τη διάσπαση. Παρόλο που αυτά τα περιοριστικά ένζυμα είναι βιοχημικά σημαντικά, δεν χρησιμοποιούνται ευρέως καθώς δεν παρέχουν διακριτά θραύσματα περιορισμού ή μοτίβα δέσμευσης γέλης.
Τι είναι τα ένζυμα περιορισμού τύπου II;
Τύπου ΙΙ περιοριστικά ένζυμα περιέχουν δύο πανομοιότυπες υπομονάδες στη δομή τους. Τα ομοδιμερή σχηματίζονται από ένζυμα περιορισμού τύπου II με τις θέσεις αναγνώρισης. Οι θέσεις αναγνώρισης είναι τυπικά παλινδρομικές και αδιαίρετες. Έχει μήκος 4-8 ζεύγη βάσεων. Σε αντίθεση με τον τύπο Ι, η θέση διάσπασης του περιοριστικού ενζύμου Τύπου II υπάρχει στη θέση αναγνώρισης ή σε κοντινή απόσταση από τη θέση αναγνώρισης.
Εικόνα 02: Ένζυμα περιορισμού τύπου II
Αυτά τα ένζυμα περιορισμού είναι βιοχημικά σημαντικά και είναι ευρέως διαθέσιμα στο εμπόριο. Για την ενεργοποίησή του, απαιτεί μόνο Mg2+ Δεν έχει δραστηριότητα μεθυλίωσης και παρέχει μόνο τη λειτουργία περιοριστικής δραστηριότητας. Αυτά τα περιοριστικά ένζυμα συνδέονται με τα μόρια του DNA ως ομοδιμερή και έχουν την ικανότητα να αναγνωρίζουν συμμετρικές αλληλουχίες DNA καθώς και ασύμμετρες αλληλουχίες.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ των ενζύμων περιορισμού τύπου I και τύπου II;
- Τύπου Ι και Τύπου ΙΙ τα περιοριστικά ένζυμα είναι τύποι ενζύμων είναι περιοριστικές ενδονουκλεάσες που εμπλέκονται στη διάσπαση των μορίων DNA σε μικρότερα θραύσματα.
- Και τα δύο είναι χρήσιμα στις μοριακές βιολογικές τεχνικές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ενζύμου περιορισμού τύπου I και τύπου II;
Τύπος Ι έναντι Ενζύμου περιορισμού Τύπου ΙΙ |
|
| Το ένζυμο περιορισμού τύπου Ι είναι ένα ένζυμο περιορισμού DNA που διασπά το DNA σε τυχαίες θέσεις μακριά από τη θέση αναγνώρισής του. | Το περιοριστικό ένζυμο τύπου II είναι ένα ένζυμο περιορισμού DNA που διασπά το DNA σε καθορισμένες θέσεις κοντά ή εντός της θέσης αναγνώρισης. |
| Σύνθεση | |
| Το περιοριστικό ένζυμο τύπου Ι είναι ένα σύνθετο ένζυμο που αποτελείται από τρεις (03) μη ταυτόσημες υπομονάδες. | Το περιοριστικό ένζυμο τύπου II είναι ένα απλό ένζυμο που αποτελείται από δύο ίδιες υπομονάδες. |
| Μοριακό Βάρος | |
| Το ένζυμο περιορισμού τύπου Ι ζυγίζει 400.000 d alton. | Το ένζυμο περιορισμού τύπου II έχει εύρος βάρους 20.000 – 100.000 d alton. |
| Ακολουθία διάσπασης | |
| Η αλληλουχία διάσπασης δεν είναι ειδική στο ένζυμο περιορισμού τύπου Ι. | Το ένζυμο περιορισμού τύπου II έχει μια συγκεκριμένη αλληλουχία διάσπασης. |
| Τόπος διάσπασης | |
| Η θέση της διάσπασης απέχει 1000 νουκλεοτίδια από τη θέση αναγνώρισης στα ένζυμα περιορισμού τύπου Ι. | Η θέση της διάσπασης υπάρχει στη θέση αναγνώρισης ή σε μικρή απόσταση από τη θέση αναγνώρισης στο ένζυμο περιορισμού τύπου II. |
| Συμπαράγοντες για ενεργοποίηση | |
| Το ένζυμο περιορισμού τύπου Ι απαιτεί ATP, Mg2+ και S-αδενοσυλ-L-μεθειονίνη για την ενεργοποίησή του. | Απαιτείται μόνο Mg2+ για την ενεργοποίηση του ενζύμου περιορισμού τύπου II. |
| Δραστηριότητα μεθυλίωσης | |
| Το ένζυμο τύπου Ι παρέχει προστασία στο DNA με μεθυλίωση. | Χωρίς δραστηριότητα μεθυλίωσης σε ένζυμα περιορισμού Τύπου II. |
| Δραστηριότητα του ενζύμου | |
| Το περιοριστικό ένζυμο Τύπου Ι παρέχει δραστηριότητες τόσο ενδονουκλεάσης (περιορισμού) όσο και μεθυλίωσης. | Το ένζυμο περιορισμού τύπου II παρέχει μόνο περιοριστική δραστηριότητα. |
| Παραδείγματα | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Σύνοψη – Τύπος Ι έναντι Ενζύμου περιορισμού Τύπου ΙΙ
Τα ένζυμα περιορισμού αναφέρονται ως βιολογικά ψαλίδια που διασπούν τα μόρια DNA σε μικρότερες ουσίες. Τα περιοριστικά ένζυμα διαφοροποιούνται σε 04 διαφορετικές κατηγορίες ανάλογα με τη θέση της θέσης διάσπασης σε σχέση με τη θέση αναγνώρισης, τους παρόντες συν παράγοντες, τη σύνθεση και την κατάσταση της αλληλουχίας στόχου. Για την ενεργοποίησή του, τα ένζυμα περιορισμού Τύπου Ι απαιτούν ATP, Mg2+, και S-αδενοσυλ-L-μεθειονίνη. Η θέση διάσπασης του ενζύμου περιορισμού τύπου Ι υπάρχει τυπικά 1000 ζεύγη βάσεων μακριά από τη θέση αναγνώρισης και παρέχει την προστασία της μεθυλάσης στο DNA. Τα ένζυμα περιορισμού τύπου II απαιτούν μόνο Mg2+για την ενεργοποίησή του. Το σημείο διάσπασης υπάρχει στο σημείο αναγνώρισης ή κοντά σε αυτό. Δεν έχει δραστηριότητα μεθυλίωσης και είναι ευρέως διαθέσιμο στο εμπόριο. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ του ενζύμου περιορισμού τύπου Ι και του περιοριστικού ενζύμου τύπου II.
Λήψη έκδοσης PDF τύπου Ι έναντι ενζύμου περιορισμού τύπου ΙΙ
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ του ενζύμου περιορισμού τύπου I και τύπου II.
