限制性核酸内切酶和核酸外切酶.doc

核酸外切酶exonuclease
核酸外切酶是一类能从多核苷酸链的一端开始按序催化水解3、5-磷酸二酯键,降解核苷酸的酶。其水解的最终产物是单个的核苷酸(DNA为dNTP,RNA为NTP)。按作用的特性差异可以将其分为单链的核酸外切酶和双链的核酸外切酶。
核酸内切酶 endonuclease
核酸内切酶是在核酸水解酶中,水解DNA分子链内部磷酸二酯键生成寡/寡聚核苷酸的酶。限制性核酸酶在原核和真核细胞中都有发现,按其性质可分为三大类。所谓Ⅰ型的酶要求DNA分子上有特定的识别顺序,但是切点却不在此识别顺序之中,而与之有一定距离。在反应中,它还要求有ATP和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)。酶由不同的α,β,γ亚基组成。全酶兼有限制性内切酶的活性和***化酶的活性。Ⅲ型的酶与Ⅰ型的酶有相似特征,只是切点距识别顺序距离是严格的。Ⅱ型的酶,可说是独立的限制性核酸内切酶。因为,它并不兼有***化酶的活性。它切断DNA时不需ATP,也不需SAM。它的切点是严格的,而且就在识别顺序之中。所认知的位置多为短的回文序列,下面对Ⅱ型酶作进一步的介绍。常用的限制性核酸酶有EcoRⅠ,HindⅢ,AluⅠ,HaeⅢ等。
EcoRⅠ来自 Escherichia coli RY13之酶Ⅰ
HindⅢ来自 Haemophilius influenzae Rd之酶Ⅲ
AluⅠ来自 Arthrobacter luteus 之酶Ⅰ
HaeⅢ来自 Haemophilus aegyptius 之酶Ⅲ
这些酶的识别顺序多数是4或6个碱基对。有的酶要5或 7个甚至更长的识别顺序。识别顺序短的在DNA分子上出现的几率多,酶可把DNA分子切成较多的小片段。识别顺序长的则往往只切出少数大片段。这些酶切片段统称为限制性片段。根据不同限制性核酸酶在某DNA分子上的切点分布,可以绘出该DNA分子的“限制性图谱”即“酶切图谱”,也称“物理图谱”。限制性图谱可以反映出一个DN***段或基因结构的基本特征。
这些酶的识别顺序大都具有 180°旋转对称的特征。切点绝大多数都在识别顺序之内。切口有时是平头的,即双链的切点位置相同。如AluⅠ和HaeⅢ。有时切口可带有一个短的单链末端,如EcoRⅠ和HindⅢ。
核酸外切酶的作用:从核酸链的一端逐个水解下核苷酸。
限制性核酸内切酶的作用:识别特定的核苷酸序列,并在DNA分子内部的一定位点切割DNA 。
第一型限制酶
同时具有修饰(modification)及认知切割(restriction)的作用;另有认知(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。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(palindrom