Forskel mellem type I og type II restriktionsenzym

Nøgleforskel - Type I vs Type II Restriction Enzyme

Et restriktionsenzym, mere almindeligt omtalt som en restriktionsendonuklease, har evnen til at spalte DNA-molekyler i små fragmenter. Denne spaltningsproces forekommer nær eller på et specielt genkendelsessted for DNA-molekylet kaldet et restriktionssite. Et genkendelsessted er typisk sammensat af 4-8 basepar. Afhængigt af spaltningsstedet kan restriktionsenzymer være af fire forskellige typer; Type I, Type II, Type III og Type IV. Ud over spaltningsstedet tages faktorer, såsom sammensætning, kravet til co-faktorer og betingelsen af målsekvensen, i betragtning, når restriktionsenzymer opdeles i fire grupper. Under spaltning af DNA-molekyle kan spaltningsstedet enten være på selve restriktionsstedet eller i en afstand fra restriktionsstedet. Under processen med spaltning af DNA skaber restriktionsenzymerne to snit gennem hver af sukkerfosfatryggen i den dobbelte spiral af DNA. Restriktionsenzymer findes hovedsageligt i Achaea og bakterier. De bruger disse enzymer som en forsvarsmekanisme mod de invaderende vira. Restriktionsenzymerne spalter det fremmede (patogene) DNA, men ikke dets eget DNA. Dets eget DNA bliver beskyttet af et enzym kendt som methyltransferase, der foretager ændringer i værts-DNA og forhindrer spaltning. Type I-restriktionsenzym besidderSEs et spaltningssted, der er væk fra genkendelsesstedet. Type II-restriktionsenzymer spalter inden i selve genkendelsesstedet eller i en nærmere afstand til det. Dette er den vigtigste forskel mellem type I og type II restriktionsenzym.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er type I-restriktionsenzym
3. Hvad er type II-restriktionsenzym
4. Ligheder mellem type I og type II restriktionsenzym
5. Sammenligning side ved side - Type I vs type II restriktionsenzym i tabelform
6. Resume

Hvad er type I-restriktionsenzym?

Type I-restriktionsenzymer er pentameriske proteiner sammensat af tre multi-underenheder: restriktionssubunit, methyleringssubunit og DNA-sekvensgenkendelses underenhed. Disse underenheder er ikke identiske. De blev oprindeligt identificeret i to forskellige former for Escherichia coli. Spaltningsstedet for disse restriktionsenzymer er til stede ved forskellige tilfældige punkter, typisk 1000 basepar væk fra genkendelsesstedet. Disse restriktionsenzymer kræver ATP, mg²⁺ og S-adenosyl-L-methionin til dets aktivering. Type I-restriktionsenzymer besidder både methylase- og restriktionsaktiviteter. Bakterier bruger restriktionsenzymer som en cellulær forsvarsmekanisme mod invaderende vira. Restriktionsenzymer spalter viralt DNA og ødelægger dem. Men for at forhindre spaltning af dets eget værts-DNA giver type I-restriktionsenzym en methyleringsbeskyttelse. Dette modificerer værts-DNA og forhindrer spaltning. Selvom disse restriktionsenzymer er biokemisk vigtige, anvendes de ikke vidt, da de ikke tilvejebringer diskrete restriktionsfragmenter eller gelbindingsmønstre.

Hvad er type II-restriktionsenzymer?

Type II-restriktionsenzymer indeholder to identiske underenheder i deres struktur. Homodimerer dannes af type II-restriktionsenzymer med genkendelsesstederne. Genkendelsesstederne er typisk palindromiske og er ikke opdelt. Det har en længde på 4-8 basepar. I modsætning til type I er Type II-restriktionsenzymets spaltningssted til stede på genkendelsesstedet eller til stede i tæt afstand til genkendelsesstedet.

Figur 02: Type II-restriktionsenzymer

Disse restriktionsenzymer er biokemisk signifikante og er vidt tilgængelige kommercielt. Til dens aktivering kræver det kun Mg²⁺. Det har ikke en methyleringsaktivitet og giver kun funktionen som restriktionsaktivitet. Disse restriktionsenzymer binder til DNA-molekylerne som homodimerer og har evnen til at genkende symmetriske DNA-sekvenser såvel som asymmetriske sekvenser.

Hvad er lighederne mellem type I og type II restriktionsenzymer?

Type I og type II restriktionsenzymer er typer enzymer er restriktionsendonukleaser, som involverer i spaltning af DNA-molekyler i mindre fragmenter.
Begge er nyttige i molekylærbiologiske teknikker.

Hvad er forskellen mellem type I og type II restriktionsenzym?

Type I vs Type II Restriction Enzyme
Type I-restriktionsenzym er et DNA-restriktionsenzym, der spalter DNA ved tilfældige steder langt fra dets genkendelsessted.	Type II-restriktionsenzym er et DNA-restriktionsenzym, som spalter DNA i definerede positioner tæt på eller inden for genkendelsesstedet.
Sammensætning
Type I-restriktionsenzym er et komplekst enzym, der består af tre (03) ikke-identiske subenheder.	Type II-restriktionsenzym er et simpelt enzym, der består af to identiske underenheder.
Molekylær vægt
Type I-restriktionsenzym vejer 400.000 dalton.	Type II-restriktionsenzym har et vægtområde på 20.000 - 100.000 dalton.
Sekvens af spaltning
Spaltningssekvens er ikke specifik i type I-restriktionsenzym.	Type II-restriktionsenzym har en specifik spaltningssekvens.
Spaltningsplads
Spaltningsstedet er 1000 nukleotider væk fra genkendelsesstedet i type I-restriktionsenzymer.	Spaltningsstedet er til stede på genkendelsesstedet eller inden for en kort afstand fra genkendelsesstedet i type II-restriktionsenzym.
Kofaktorer til aktivering
Type I-restriktionsenzym kræver ATP, mg²⁺ og S-adenosyl-L-methionin til dets aktivering.	Kun Mg2 + er påkrævet for at aktivere type II-restriktionsenzym.
Methyleringsaktivitet
Type I-enzymet giver beskyttelse til DNA'et ved methylering.	Ingen methyleringsaktivitet i type II-restriktionsenzymer.
Aktivitet af enzymet
Type I-restriktionsenzym tilvejebringer både endonuclease (restriktion) og methyleringsaktiviteter.	Type II-restriktionsenzym tilvejebringer kun restriktionsaktivitet.
eksempler
EcoK, EcoB	Hind II, EcoRI

Resume - Type I vs Type II Restriction Enzyme

Restriktionsenzymer omtales som biologisk saks, der spalter DNA-molekyler til mindre stoffer. Restriktionsenzymer er opdelt i 04 forskellige kategorier afhængigt af placeringen af spaltningsstedet med hensyn til genkendelsesstedet, co-faktorer til stede, sammensætning og tilstand af målsekvensen. Til dens aktivering kræver type I-restriktionsenzymer ATP, Mg²⁺^, og S-adenosyl-L-methionin. Spaltningsstedet af type I-restriktionsenzym er typisk til stede 1000 basepar uden for genkendelsesstedet og tilvejebringer methylase-beskyttelse til DNA. Enzymer af type II-begrænsninger kræver kun Mg²⁺for dens aktivering. Spaltningsstedet er til stede på genkendelsesstedet eller tæt på det. Det har ikke en methyleringsaktivitet og er bredt tilgængeligt kommercielt. Dette er forskellen mellem type I-restriktionsenzym og type II-restriktionsenzym.

Download PDF-version af type I vs type II restriktionsenzym

Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem type I og type II restriktionsenzym.

Reference:

1. Biolabs, New England. “Typer af restriktionsendonukleaser.” Typer af restriktioner endonukleaser NEB, tilgængelig her. Åbnede 25. august 2017.
2. Pingoud, A, et al. "Type II-restriktion endonukleaser - et historisk perspektiv og mere." Nucleinsyreforskning. U.S. National Library of Medicine, juli 2014, tilgængelig her. Åbnede 25. august 2017.
2. Loenen, WA, et al. "Type I-restriktionsenzymer og deres pårørende." Nucleinsyreforskning. U.S. National Library of Medicine, januar 2014, tilgængelig her. Åbnede 25. august 2017.

Billede høflighed:

1. “Restriction enzym Eco RI” Af Tinastella - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur