Diferența cheie – Enzima de restricție de tip I vs tip II
O enzimă de restricție, denumită mai frecvent endonuclează de restricție, are capacitatea de a scinda moleculele de ADN în fragmente mici. Acest proces de scindare are loc în apropierea sau la locul special de recunoaștere al moleculei de ADN numit loc de restricție. Un loc de recunoaștere este de obicei compus din 4-8 perechi de baze. În funcție de locul de clivaj, enzimele de restricție pot fi de patru tipuri diferite; Tipul I, Tipul II, Tipul III și Tipul IV. În plus față de locul de clivaj, factori cum ar fi compoziția, cerințele de cofactori și starea secvenței țintă sunt luați în considerare la diferențierea enzimelor de restricție în patru grupuri. În timpul clivajului moleculei de ADN, locul de scindare poate fi fie la locul de restricție însuși, fie la o distanță de locul de restricție. În timpul procesului de scindare a ADN-ului, enzimele de restricție creează două incizii prin fiecare dintre coloana vertebrală a fosfatului de zahăr din dubla spirală a ADN-ului. Enzimele de restricție se găsesc în principal în Achaea și bacterii. Ei folosesc aceste enzime ca mecanism de apărare împotriva virusurilor invadatoare. Enzimele de restricție scindează ADN-ul străin (patogen), dar nu și propriul său ADN. Propriul său ADN este protejat de o enzimă cunoscută sub numele de metiltransferază care face modificări în ADN-ul gazdei și previne scindarea. Enzima de restricție de tip I posedă un loc de scindare care este departe de locul de recunoaștere. Enzimele de restricție de tip II se scindează în locul de recunoaștere în sine sau la o distanță mai apropiată de acesta. Aceasta este diferența cheie dintre enzimele de restricție de tip I și de tip II.
Ce este enzima de restricție de tip I?
Enzimele de restricție de tip I sunt proteine pentamerice compuse din trei subunități multiple: subunitate de restricție, subunitate de metilare și subunitate de recunoaștere a secvenței ADN. Aceste subunități nu sunt identice. Ele au fost identificate inițial în două forme diferite de Escherichia coli. Locul de clivaj al acestor enzime de restricție este prezent în diferite puncte aleatorii, de obicei la 1000 de perechi de baze de locul de recunoaștere. Aceste enzime de restricție necesită ATP, Mg2+ și S-adenosil-L-metionină pentru activarea sa. Enzimele de restricție de tip I posedă atât activități de metilază, cât și de restricție. Bacteriile folosesc enzimele de restricție ca mecanism de apărare celulară împotriva virusurilor invadatoare. Enzimele de restricție scindează ADN-ul viral și îl distrug. Dar pentru a preveni scindarea propriului ADN gazdă, enzima de restricție de tip I oferă o protecție la metilare. Aceasta modifică ADN-ul gazdei și previne scindarea. Chiar dacă aceste enzime de restricție sunt importante din punct de vedere biochimic, ele nu sunt utilizate pe scară largă, deoarece nu oferă fragmente de restricție discrete sau modele de legare a gelului.
Ce sunt enzimele de restricție de tip II?
Enzimele de restricție de tip II conțin două subunități identice în structura lor. Homodimerii sunt formați din enzimele de restricție de tip II cu situsurile de recunoaștere. Locurile de recunoaștere sunt de obicei palindromice și sunt nedivizate. Are o lungime de 4-8 perechi de baze. Spre deosebire de tipul I, locul de scindare al enzimei de restricție de tip II este prezent la locul de recunoaștere sau prezent la distanță apropiată de locul de recunoaștere.
Figura 02: Enzime de restricție de tip II
Aceste enzime de restricție sunt semnificative din punct de vedere biochimic și sunt disponibile pe scară largă în comerț. Pentru activarea sa, necesită doar Mg2+ Nu are activitate de metilare și asigură doar funcția de activitate de restricție. Aceste enzime de restricție se leagă de moleculele de ADN ca homodimeri și au capacitatea de a recunoaște secvențe de ADN simetrice, precum și secvențe asimetrice.
Care sunt asemănările dintre enzimele de restricție de tip I și de tip II?
- Enzimele de restricție de tip I și de tip II sunt tipuri de enzime sunt endonucleaze de restricție care implică scindarea moleculelor de ADN în fragmente mai mici.
- Ambele sunt utile în tehnicile biologice moleculare.
Care este diferența dintre enzimele de restricție de tip I și de tip II?
Tip I versus enzima de restricție de tip II |
|
| Enzima de restricție de tip I este o enzimă de restricție a ADN-ului care scindează ADN-ul în locuri aleatorii, departe de locul său de recunoaștere. | Enzima de restricție de tip II este o enzimă de restricție a ADN-ului care scindează ADN-ul în poziții definite în apropierea sau în interiorul locului de recunoaștere. |
| Compoziție | |
| Enzima de restricție de tip I este o enzimă complexă care este alcătuită din trei (03) subunități neidentice. | Enzima de restricție de tip II este o enzimă simplă care este compusă din două subunități identice. |
| Greutate moleculară | |
| Enzima de restricție de tip I cântărește 400.000 d altoni. | Enzima de restricție de tip II are un interval de greutate de 20.000 – 100.000 d altoni. |
| Secvența de clivaj | |
| Secvența de scindare este nespecifică în enzima de restricție de tip I. | Enzima de restricție de tip II are o secvență specifică de clivaj. |
| Site de clivaj | |
| Locul de clivaj este la 1000 de nucleotide de locul de recunoaștere în enzimele de restricție de tip I. | Locul de clivaj este prezent la locul de recunoaștere sau la o mică distanță de locul de recunoaștere în enzima de restricție de tip II. |
| Cofactori pentru activare | |
| Ezima de restricție de tip I necesită ATP, Mg2+ și S-adenosil-L-metionină pentru activarea sa. | Este necesar doar Mg2+ pentru a activa enzima de restricție de tip II. |
| Activitate de metilare | |
| Enzima de tip I oferă protecție ADN-ului prin metilare. | Fără activitate de metilare în enzimele de restricție de tip II. |
| Activitatea enzimei | |
| Enzima de restricție de tip I asigură atât activități de endonuclează (restricție), cât și de metilare. | Enzima de restricție de tip II oferă numai activitate de restricție. |
| Exemple | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Rezumat – Enzima de restricție de tip I vs tip II
Enzimele de restricție sunt denumite foarfece biologice care scindează moleculele de ADN în substanțe mai mici. Enzimele de restricție sunt diferențiate în 04 categorii diferite în funcție de locația situsului de clivaj în raport cu locul de recunoaștere, cofactorii prezenți, compoziția și starea secvenței țintă. Pentru activarea sa, enzimele de restricție de tip I necesită ATP, Mg2+, și S-adenosil-L-metionină. Locul de scindare al enzimei de restricție de tip I este prezent în mod obișnuit la 1000 de perechi de baze distanță de locul de recunoaștere și asigură protecția metilazei ADN-ului. Enzimele de restricție de tip II necesită doar Mg2+pentru activarea sa. Locul de clivaj este prezent la locul de recunoaștere sau aproape de acesta. Nu are activitate de metilare și este disponibil pe scară largă în comerț. Aceasta este diferența dintre enzima de restricție de tip I și enzima de restricție de tip II.
Descărcați versiunea PDF a enzimei de restricție de tip I vs tip II
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre enzimele de restricție de tip I și de tip II.
