Nøgleforskel – Type I vs Type II Restriction Enzyme
Et restriktionsenzym, mere almindeligt omt alt som en restriktionsendonuklease, har evnen til at sp alte DNA-molekyler i små fragmenter. Denne sp altningsproces finder sted nær eller ved et særligt genkendelsessted for DNA-molekylet kaldet et restriktionssted. Et genkendelsessted er typisk sammensat af 4-8 basepar. Afhængigt af sp altningsstedet kan restriktionsenzymer være af fire forskellige typer; Type I, Type II, Type III og Type IV. Ud over sp altningsstedet tages faktorer som sammensætning, kravet om co-faktorer og målsekvensens tilstand i betragtning, når restriktionsenzymer differentieres i fire grupper. Under sp altningen af DNA-molekylet kan sp altningsstedet enten være på selve restriktionsstedet eller i en afstand fra restriktionsstedet. Under processen med sp altning af DNA skaber restriktionsenzymerne to snit gennem hver af sukkerfosfat-rygraden i den dobbelte helix af DNA. Restriktionsenzymer findes hovedsageligt i Achaea og bakterier. De bruger disse enzymer som en forsvarsmekanisme mod de invaderende vira. Restriktionsenzymerne sp alter det fremmede (patogene) DNA, men ikke dets eget DNA. Dets eget DNA bliver beskyttet af et enzym kendt som methyltransferase, som foretager modifikationer i værts-DNA'et og forhindrer sp altning. Type I restriktionsenzym har et sp altningssted, som er væk fra genkendelsesstedet. Type II restriktionsenzymer sp alter i selve genkendelsesstedet eller i en tættere afstand til det. Dette er den vigtigste forskel mellem type I og type II restriktionsenzym.
Hvad er Type I-restriktionsenzym?
Type I restriktionsenzymer er pentamere proteiner sammensat af tre multi-underenheder: restriktionsunderenhed, methyleringsunderenhed og DNA-sekvensgenkendelsesunderenhed. Disse underenheder er ikke-identiske. De blev oprindeligt identificeret i to forskellige former for Escherichia coli. Sp altningsstedet for disse restriktionsenzymer er til stede på 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 sp alter vir alt DNA og ødelægger dem. Men for at forhindre sp altning af dets eget værts-DNA giver type I-restriktionsenzym en methyleringsbeskyttelse. Dette modificerer værts-DNA og forhindrer sp altning. Selvom disse restriktionsenzymer er biokemisk vigtige, bruges de ikke i vid udstrækning, da de ikke giver 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 udelte. Den har en længde på 4-8 basepar. I modsætning til type I er type II restriktionsenzymets sp altningssted til stede på genkendelsesstedet eller til stede i tæt afstand til genkendelsesstedet.
Figur 02: Type II-restriktionsenzymer
Disse restriktionsenzymer er biokemisk signifikante og er bredt tilgængelige kommercielt. Til dets aktivering kræver det kun Mg2+ Det har ikke en methyleringsaktivitet og har 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 af enzymer er restriktionsendonukleaser, som involverer sp altning af DNA-molekyler til mindre fragmenter.
- Begge er nyttige i molekylærbiologiske teknikker.
Hvad er forskellen mellem Type I og Type II Restriction Enzyme?
Type I vs Type II Restriction Enzyme |
|
| Type I-restriktionsenzym er et DNA-restriktionsenzym, som sp alter DNA på tilfældige steder langt fra dets genkendelsessted. | Type II-restriktionsenzym er et DNA-restriktionsenzym, som sp alter DNA i definerede positioner tæt på eller inden for genkendelsesstedet. |
| Composition | |
| Type I-restriktionsenzym er et komplekst enzym, der består af tre (03) ikke-identiske underenheder. | Type II restriktionsenzym er et simpelt enzym, som er sammensat af to identiske underenheder. |
| Molekylvægt | |
| Type I restriktionsenzym vejer 400.000 d alton. | Type II-restriktionsenzym har et vægtområde på 20.000 – 100.000 d alton. |
| Sequence of Cleavage | |
| Sp altningssekvensen er ikke-specifik i type I-restriktionsenzym. | Type II-restriktionsenzym har en specifik sp altningssekvens. |
| Sp altningssted | |
| Sp altningsstedet er 1000 nukleotider væk fra genkendelsesstedet i type I-restriktionsenzymer. | Sp altningsstedet er til stede på genkendelsesstedet eller inden for kort afstand fra genkendelsesstedet i type II restriktionsenzym. |
| Cofactors for Activation | |
| Type I restriktionsenzym kræver ATP, Mg2+ og S-adenosyl-L-methionin for 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. |
| Enzymets aktivitet | |
| Type I restriktionsenzym giver både endonuklease (restriktion) og methyleringsaktiviteter. | Type II-restriktionsenzym giver kun restriktionsaktivitet. |
| Eksempler | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Opsummering – Type I vs Type II Restriction Enzyme
Restriktionsenzymer omtales som biologiske sakse, der sp alter DNA-molekyler til mindre stoffer. Restriktionsenzymer er differentieret i 04 forskellige kategorier i henhold til placeringen af sp altningsstedet med hensyn til genkendelsesstedet, co-faktorer til stede, sammensætning og tilstand af målsekvensen. Til dets aktivering kræver type I restriktionsenzymer ATP, Mg2+, og S-adenosyl-L-methionin. Sp altningsstedet for type I-restriktionsenzym er typisk til stede 1000 basepar væk fra genkendelsesstedet og tilvejebringer methylasebeskyttelse til DNA. Type II-restriktionsenzymer kræver kun Mg2+for dets aktivering. Sp altningsstedet 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 Restriction Enzyme
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-versionen her Forskel mellem Type I og Type II Restriction Enzyme.
