基因工程常用工具酶.ppt

2 基因工程常用工具酶
基因工程的重要特点之一是在体外实行DNA分子的切割和重新连接。因此,工具酶是DNA体外操作必不可少的工具。
取得编码某种药物的目的基因,大多需要工具酶-限制性核酸内切酶
将目的基因与载体DNA连接在一起,也需要工具酶-DNA连接酶。
目前,许多厂商都在生产各种优质工具酶,简化了分子克隆操作,拓宽了基因工程的研究领域。
世界大型工具酶生产厂商:(1) Novo Nordisk (诺和诺德公司,丹麦)(2) Gist des(荷兰)(3) Cultot (科特公司,芬兰)(4) Genencor International (杰能科公司,美国)(5) Solvay (苏尔威公司,比利时)(6) Clr Hansen (汉森公司,丹麦)(7) Rhone Ponlene (罗兰,普朗克公司,法国)(8) Quest (荷兰)
限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶(restriction endonucleases):简称工具酶,是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。
限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离出来。
仅II型限制型核酸内切酶已有2000多种,可以识别200多个不同的DNA序列。
限制性核酸内切酶的发现
细菌的限制—修饰作用
1952年,Luria和Human,
1953年,Bertani和Weigle
发现细菌的限制(restriction)现象:
k
Phageλ(k)
E .coli B『E .coli B 限制λ(k)』
感染
不感染
噬菌体侵染细菌
仍有少量phage λ(K)可在 E. coli B中生存,是因为这些phage对自身进行了修饰。
大肠杆菌K
大肠杆菌B
普通的phage λ(K)
修饰的phage λ(K)
10-4(限制作用)
1
1
R-M系统
细菌中存在位点特异性限制酶和特异性***化酶,构成了寄主控制的限制—修饰系统(R-M Restriction-modification system)。
R-M系统是细菌安内御外的积极措施。细菌R-M系统的限制酶可以降解DNA,为避免自身DNA的降解,细菌可以修饰(***化酶)自身DNA,未被修饰的外来DNA则会被降解。
个别噬菌体在被降解之前已经发生了修饰,则可免予被降解。

1968 B中发现限制酶Ⅰ
1970 Smith(美)在流感嗜血杆菌发现限制酶Ⅱ
1978 W. Arber,H. ,Nathans因发现限制性内切酶及对其功能研究的突出贡献获得诺贝尔奖金
限制性核酸内切酶(限制酶):在细胞内能够识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列,并对DNA分子进行切割的一种酶。
功能:降解不同源DNA,而不降解同源DNA。
限制性核酸内切酶的分类
根据限制性核酸内切酶的限制修饰活性、相对分子量大小、酶蛋白结构、切割位点及限制作用所需的辅助因子等,将限制性核酸内切酶分为三类:I型酶,II型酶,III型酶。