限制性核酸内切酶
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限制性核酸内切酶名词解释限制性核酸内切酶(RestrictionNucleases)是一类酶,在一个特定的基因序列中,它能够以高精度地找到并且切割目标片段。
它的另一个叫法是限制性内切酶,是一种分子生物学中的重要工具,通常用来分离和分析特定的DNA片段,从而帮助研究人员全面了解和研究基因组。
这类酶被发现于1960年,并于1972年获得诺贝尔生理学或医学奖,因为它们在分子生物学方面具有重要的意义。
限制性核酸内切酶是一种能够将双链DNA分割成其他片段的酶。
它们是自然界中存在的,细菌通过限制内切酶来防御抗生素和其他有害细菌,另一方面,研究人员也可以使用它们来分离和分析DNA片段,从而了解基因信息和细胞运行机制。
在这种情况下,限制性核酸内切酶能够将双链DNA识别为其特定目标序列,在这个特定序列处将所有字母(A,T,G,C)切断,并将其分割成单链片段。
每个限制性核酸内切酶都有一个特定的识别序列,只有细菌有多种不同的内切酶,这些酶可以识别每个特定的目标序列,并且可以在这些序列处将双链DNA切割成片段。
限制性核酸内切酶的工作原理和精度使它们成为了分子生物学方面的重要工具。
它们可以用来识别和分析基因片段,而这些片段可以用来研究基因组,并了解基因如何影响细胞运作及机体发育,以及疾病随之而来的基因变化。
限制性核酸内切酶可以用来分离DNA,而这也是各种分子生物学应用所必需的。
例如,它们可以用来制作基因组图谱、分析基因组差异、复制特定基因以及在真核细胞和原核细胞等不同的生物体中测量基因表达的等,在医学研究中也有很大的应用。
此外,由于限制性核酸内切酶的超精确切割功能,它们被广泛应用于基因工程和转基因技术中,可以帮助开发者们分离和重组特定的基因,以获得想要的表型。
这些技术也能够应用于改变植物的物种,用以改善植物的各种性状,例如增加水合作用,减少营养价值,增强抗病性能,增加耐盐性以及改变其他特性。
总之,限制性核酸内切酶是一种重要的酶,它的工作原理和精确的切割功能使它成为了分子生物学研究中的重要工具,并且它还在基因工程和转基因技术中有着广泛的应用。
限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶:是识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
限制性核酸内切酶的分类:依照限制酶的结构,辅因子的需求切位与作用方式,可将限制酶分为三种类型,别离是第一型(Type I)、第二型(Type II)及第三型(Type III)。
第一型限制酶同时具有修饰(modification)及认知切割(restriction)的作用;还有认知(recognize)DNA 上特定碱基序列的能力,通常其切割位(cleavage site)距离认知位(recognition site)可达数千个碱基之远,并非能准确信位切割位点,因此并非经常使用。
例如:EcoB、EcoK。
第二型限制酶只具有认知切割的作用,修饰作用由其他酵素进行。
所认知的位置多为短的回文序列(palindrome sequence);所剪切的碱基序列通常即为所认知的序列。
是遗传工程上,有效性较高的限制酶种类。
例如:EcoRI、HindIII。
第三型限制酶与第一型限制酶类似,同时具有修饰及认知切割的作用。
可认知短的不对称序列,切割位与认知序列约距24-26个碱基对,并非能准确信位切割位点,因此并非经常使用。
例如:EcoPI、HinfIII。
限制酶在遗传学方面的应用:1、在甚因工程方面利用能产生“粘性结尾”的限制酶, 进行DNA的体外重组, 是较为方便的, 只要用同一限制酶处置不同来源的DNA, 由于所产生的水解片段具有相同的粘性结尾, 能够彼此“粘合”,再经连接酶处置, 就成为重组DNA分子了. 目前, 基因工程上, 限制酶要紧应用于以下两方面(1)目的基因与载体的重组细菌细胞中的限制酶能水解外源DNA , 因此必需通过适当的载体(质粒或噬菌体)的帮忙才能将外源DNA引人受体细胞并在其中增殖和表达。
将供体DNA与载体用一样的限制酶处置, 使载体带上各类各样的外源DNA片断, 然后引人受体细菌细胞增殖, 菌细胞增殖, 再挑选出所需的菌株, 便取得带有某一目的基因的繁衍系.用这种方式, 已成功地将酵母菌的咪哇甘油磷酸脱水酶基因、夕一异丙基苹果酸脱氢酶基因和色氨酸合成酶基因通过几噬菌体转人大肠杆菌,并表达了信息.(2)建造新的基因载体作为基因载体,在引人受体细胞后, 必需有较高的复制率, 以求取得大量的基因产物;必需具有一个选择性标志, 以便挑选;还要有一最多种限制酶的作用位点(每种酶只有一个切口);也要求利用平安。
一、限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)1.定义:凡能识别和切割双链DNA分子内特定核苷酸序列的酶,也称为限制酶(restriction enzyme,RE)。
2.类型:来自原核生物,有三种类型。
Ⅰ型:兼具甲基化修饰和ATP参与的核酸内切酶活性,随机切割。
Ⅱ型:大多能特异识别4~6个核苷酸序列(回文结构),最大识别序列为8个核苷酸,如SfiI、NotI;但有近10种Ⅱ型限制酶的识别序列为非回文结构,如SfaNI、MnlI等,Ⅱ型限制酶均可作为基因工程的工具酶。
另有一些来源不同的限制酶的识别位点是相同的核苷酸序列,将这类酶特称为同工异源酶(isoschizomers)或同裂酶。
同工异源酶切割产生相同的末端;有一些同工异源酶对于切割位点上的甲基化碱基的敏感性有所差别,故可用来研究DNA 甲基化作用,如SmaI和XmaI;HpaII和MspI;MboI和Sau3AI是成对的同工异源酶;其中HpaII和MspI是一对同工异源酶,其识别位点是CCGG。
与同工异源酶对应的一类限制酶,它们虽然来源各异,识别序列也各不相同,但都产生出相同的粘性末端,称为同尾酶(isocaudamers)。
常用的限制酶BamHI、BclI、BglII、Sau3AI和XhoII就是一组同尾酶,它们切割DNA之后都形成由GATC4个核苷酸组成的粘性末端。
显而易见,由同尾酶所产生的DNA片段,是能够通过其粘性末端之间的互补作用而彼此连接起来的,因此在基因克隆实验中很有用处。
但必须指出,由两种同尾酶消化产生的粘性末端,重组之后所形成的序列结构再不能被原来的任何一种同尾酶所识别。
Ⅲ型:功能基本同Ⅰ型,但为特定位点切割。
三种限制酶的区别如下表所示:Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型DNA底物dsDNA dsDNA dsDNA辅助因子Mg2+,A TP,SAM Mg2+ Mg2+,A TP识别序列特异特异特异切割位点非特定(于识别序列前后100~1000bp范围之内)特定(切割于识别序列之中或近处,固定位点)特定(切割点在识别序列后25~75bp处)与甲基化作用的关系内切酶蛋白同时具有甲基化酶的作用酶蛋白不具有甲基化作用内切酶蛋白同时具有甲基化酶的作用3.命名:第一个字母取自产生该酶的细菌属名,用大写;第二、第三个字母是该细菌的种名,用小写;第四个字母代表株。
限制性核酸内切酶百科名片其3′→5′外切酶活性使双链DNA分子产生出单链区,经过这种修饰的DNA 再配合使用Klenow酶,同时加进带放射性同位素的核苷酸,便可以制备特异性的放射性探针。
核酸内切酶核酸内切酶(endonuclease)在核酸水解酶中,为可水解分子链内部磷酸二酯键生成寡核苷酸的酶,与核酸外切酶相对应。
从对底物的特异性来看,可分为DNaseⅠ、DNaseⅡ等仅分解DNA的酶;脾脏RNase、RNaseT1等仅分解RNA的酶。
如链孢霉(Neurospora)的核酸酶就是既分解DNA又分解RNA的酶。
一般来说,大都不具碱基特异性,但也有诸如脾脏RNase、RNaseT1等或限制性内切酶那种能够识别并切断特定的碱基或碱基序列的酶。
[1]寡核苷酸,是一类只有20个以下碱基对的短链核苷酸的总称(包括脱氧核糖核酸DNA或核糖核酸RNA内的核苷酸),寡核苷酸可以很容易地和它们的互补对链接,所以常用来作为探针确定DNA或RNA的结构,经常用于基因芯片、电泳、荧光原位杂交等过程中。
RNA聚合酶科技名词定义中文名称:RNA聚合酶英文名称:RNA polymerase定义1:以一条DNA链或RNA链为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。
所属学科:生物化学与分子生物学(一级学科);酶(二级学科)定义2:以一条DNA链或RNA链为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。
所属学科:细胞生物学(一级学科);细胞遗传(二级学科)定义3:以DNA或RNA为模板合成RNA的酶。
所属学科:遗传学(一级学科);分子遗传学(二级学科)本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布RNA聚合酶(RNA polymerase):以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。
是催化以DNA为模板(template)、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。
因为在细胞内与基因DNA的遗传信息转录为RNA有关,所以也称转录酶。
限制性核酸内切酶名词解释限制性核酸内切酶(RestrictionNucleases,RNases)是一类重要的核酸分子分析工具,是由胞壁杆菌和放线菌等微生物中编码的特定核酸酶类别。
它可以特异性的切割DNA和RNA的特定序列,对研究DNA和RNA的结构和功能有着重要的作用。
限制性核酸内切酶的分子结构基本上是由多聚腺苷酸(polypeptide)和双聚腺苷酸(dipeptide)组成的。
此外,它们还包含辅酶(cofactor),例如Mg2+或Ca2+、K+等,并且需要这些辅酶才能激活其具有酶活性。
一个限制性核酸内切酶在一次反应中可以检测出多个DNA序列,而且能够辨识具有同系特征特异性碱基对,尽量减少大量的氧化废物产生。
与其他核酸分子分析工具不同的是,限制性核酸内切酶具有单端可切或双端可切的特性,可以选择性地切割DNA分子的特定序列,其切割后的片段可以进一步用于分子生物学技术,如DNA测序、PCR及DNA杂交等。
例如,细菌DNA内切酶BamHI以TGT^AAT为切割位点,能有效地将DNA分子切断,切割后可以得到二条内切片段,分别以TGT和AAT为3端,以及一条5末端非切片段;而HpaII以C^CGG为切割位点,切割后可以得到二条内切片段,分别以C和CGG为5端,以及一条3末端的非切片段。
此外,限制性核酸内切酶还可用于检测DNA片段的克隆和定位,以及调控基因表达,控制蛋白质翻译等用途,因此,它们在遗传学、分子生物学研究中起着重要的作用。
它们能够解析特定DNA序列,同时保留它们的原始特征,有助于研究者对其进行详细的调查。
在生物技术的应用中,使用限制性核酸内切酶可以改变DNA序列,实现重组DNA的目的,创造各种抗性等目的。
因此,限制性核酸内切酶的重要性不言而喻。
它们是研究 DNARNA 构和功能的重要工具,同时也是实现技术转化的重要基础。
它们可以用于检测DNA片段,改变序列,以及调控基因表达等多种用途,同时也可以做出有意义的蛋白质和重要生物体系。
限制性内切核酸酶名词解释限制性内切核酸酶(restrictive endoribonuclease)能识别特异的核苷酸序列,它们不与单链的核酸共价结合,而是以共价键切开单链核酸,然后再将切开的片段两两链接起来形成完整的分子。
限制性内切核酸酶分为限制性激酶和限制性内切酶。
限制性内切核酸酶能有效降解RNA或DNA中的碱基、磷酸二酯键、侧链基团等核酸结构,从而阻止了DNA或RNA进入蛋白质或脂类等高分子化合物中,使其失去遗传功能或者发生改变。
它主要作用于核苷酸的3'-OH末端。
限制性内切核酸酶(restrictive endoribonuclease)分为限制性激酶和限制性内切酶。
限制性激酶仅对特定核苷酸序列敏感,而限制性内切酶则可识别并裂解特定核苷酸序列,并且有特异性。
限制性内切核酸酶能有效降解RNA或DNA中的碱基、磷酸二酯键、侧链基团等核酸结构,从而阻止了DNA或RNA进入蛋白质或脂类等高分子化合物中,使其失去遗传功能或者发生改变。
它主要作用于核苷酸的3'-OH末端。
这类酶通常比较稳定,多数不会自动水解底物,即使在无酶情况下也可保持活性。
由于它可被一些长寿命的蛋白质修饰,故认为限制性内切核酸酶具有超活性。
限制性内切核酸酶已经广泛应用于生物化学研究及临床诊断。
1、限制性内切核酸酶识别DNA或RNA的模板链的序列,并且限制性内切酶能够切割双链DNA分子; 2、限制性内切核酸酶与细胞内或细胞外的另一种酶——限制性核酸内切酶结合,对它进行识别和剪切; 3、当产生的酶与目标分子连接时,目标分子便能被释放出来,这就导致了基因表达的调控。
在基因工程中,将目标DNA的片段通过限制性内切酶切割之后,将两端的切口连接起来,这样就可以用连接酶将DNA片段连接起来,合成为双链DNA,进而实现DNA指导蛋白质的表达。
限制性内切核酸酶名词解释:是指能识别核苷酸序列并将其分解成小片段的内切核酸酶。
限制性内切核酸酶的识别序列是由3’端或5’端内含子组成的核苷酸序列。
常见几种酶的比较比较剖析:限制性核酸内切酶(简称限制酶)、DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、反转录酶、DNA水解酶、RNA水解酶、解旋酶1.限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)来源:主要从微生物中分离纯化。
限制性核酸内切酶在微生物细胞中能将外来的DNA分子切断,因而能够限制异源DNA分子的侵入并使之失去活力,但对自己的DNA分子却无损害作用,这样可以保护细胞自身的遗传信息。
(2)作用:识别DNA分子中某种特定核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子,使磷酸二酯键断开。
(3)结果:产生黏性末端。
同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端之间正好能够互补配对,有利于DNA片段的连接,这类限制酶最常被使用。
2.DNA连接酶DNA连接酶通过形成磷酸二酯键,从而将两条DNA片段连接起来。
DNA连接酶能够将不同的DNA分子连接起来,是由于DNA分子具有相同的双链构成的双螺旋结构。
3.DNA聚合酶DNA聚合酶主要是连接单个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,在DNA复制中起作用。
DNA 聚合酶只能将单个的脱氧核苷酸分子加到已有的DNA片段上,而DNA连接酶是在两个DNA 片段之间形成磷酸二酯键,不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。
DNA聚合酶是以DNA分子一条链为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链,而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来,因此DNA连接酶不需要模板。
4.RNA聚合酶RNA聚合酶又称RNA复制酶、RNA合成酶、转录酶,转录时它是以双链DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对的原则,把一个个游离的核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸链,形成磷酸二酯键,转录完成后仍然保持DNA双链的结构;复制时它是以单链RNA为模板,按照碱基互补配对的原则,把一个个游离的核糖核苷酸聚合成核糖核苷酸链,形成磷酸二酯键,复制完成后,两条核糖核苷酸链分离。
5.反转录酶反转录酶又称逆转录酶、依赖于RNA的DNA聚合酶,它能够以RNA为模板催化合成互补DNA。