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DNA實驗技術:質粒DNA限制性酶切圖譜分析

來源:上海北諾生物科技有限公司   2013年10月12日 15:11  
一、DNA的限制性酶切實驗原理

核酸限制性內切酶 是一類能識別雙鏈DNA中特定堿基順序的核酸水解酶,這些酶都是從原核生物中發現,它們的功能猶似高等功物的免疫系統, 用于抗擊外來DNA的侵襲。
限制性內切酶 以內切方式水解核酸鏈中的磷酸二酯鍵, 產生的DN段5’端為P,3’端為OH。
1. 限制性內切酶的類型
根據限制酶的識別切割特性, 催化條件及是否具有修飾酶活性可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三大類。
*類(I型)限制性內切酶能識別專一的核苷酸 順序,它們在識別位點很遠的地方任意切割DNA鏈,但是切割的核苷酸 順序沒有專一性,是隨機的。這類限制性內切酶在DNA重組技術或基因工程中用處不大,無法用于分析DNA結構或克隆基因。這類酶如EcoB、EcoK等。
第三類(III型)限制性內切酶也有專一的識別順序,在識別順序旁邊幾個核苷酸對的固定位置上切割雙鏈。但這幾個核苷酸對也不是特異性的。因此,這種限制性內切酶切割后產生的一定長度DNA段,具有各種單鏈末端。因此也不能應用于基因克隆。
第三類(Ⅱ型)限制性內切酶就是通常指的DNA限制性內切酶.
它們能識別雙鏈DNA的特異順序,并在這個順序內進行切割,產生特異的DN段;
Ⅱ型酶分子量較小,僅需Mg2+作為催化反應的輔助因子,識別順序一般為4~6個堿基對的反轉重復順序;
Ⅱ型內切酶切割雙鏈DNA產生3種不同的切口--5’端突出;3’端突出和平末端。
正是得益于限制性的內切酶的發現和應用, 才使得人們能在體外有目的地對遺傳物質DNA進行改造,從而極大地推動了分子生物學的興旺和發展。
粘性末端:是交錯切割,結果形成兩條單鏈末端,這種末端的核苷酸順序是互補的,可形成氫鍵,所以稱為粘性末端。
如EcoRI的識別順序為:
5’…… G|AATTC ……3’
3’…… CTTAA|G …… 5’
在雙鏈上交錯切割的位置切割后生成
5’……G AATTC……3’
3’……CTTAA G……5’
各有一個單鏈末端,二條單鏈是互補的,其斷裂的磷酸二酯鍵以及氫鍵可通過DNA連接酶 的作用而“粘合”。

平頭末端:
II型酶切割方式的另一種是在同一位置上切割雙鏈,產生平頭末端。例如EcoRV 的識別位置是:
5’…… GAT|ATC …… 3’
3’…… CTA|TAG …… 5’  
切割后形成
5’…… GAT ATC …… 3’
3’…… CTA TAG …… 5’
這種末端同樣可以通過DNA連接酶 連接起來。

2. 限制性核酸內切酶的命名法
用屬名的頭一個字母和種名的頭兩個字母表示寄主菌的物種名稱,如E. coli 用Eco表示,所以用斜體字。
用一個字母代表菌株或型,如流感嗜血菌(Heamophilus influenzae)Rd菌株用d,即Hind。
如果一種特殊的寄主菌株,具有幾個不同的限制與修飾酶,則以羅馬數字表示,如HindⅠ, HindⅡ,HindⅢ等。

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