Рестрикциони модификациони систем

С Википедије, слободне енциклопедије

Рестрикциони модификациони систем (РМ систем) користе бактерије, а вероватно и неки други прокариотски организми, да би се заштитили од стране ДНК, као што је ДНК бактериофага. Овај феномен је први пут уочен током 1950-тих. Утврђено је да поједине бактеријске врсте инхибирају (ограничавају) раст вируса. Тај ефекат је приписан секвентно специфичним рестрикционим ензимима.

Бактерије имају рестрикционе ензимиме, који се називају и рестрикционе ендонуклеазе, који пресецају двоструке ДНК ланце у фрагменте на специфичним местима. Они се затим даље разграђују посредством других ендонуклеаза. Инфекција се спречава путем ефективног уништавања стране ДНК унесене инфективним агенсом (попут бактериофага). Апроксимативно четвртина познатих бактерија поседује РМ системе и тих око једне половине има више једног типа система.

Секвенце препознавања рестрикционих ензима су веома кратке. Оне су присутне у бактеријској ДНК на више места. Да би се спречило разлагање сопствене ДНК, бактерија означава своју ДНК додавањем метил група на њу. Та модификација не омета упаривање база, јер је обично само неколико специфичних база модификовано на сваком ланцу.

Ендонуклеазе пресецају унутрашње/нетерминалне фосфодиестерске везе. Рестрикционе ендонуклеазе пресецају само након препознавања специфичне секвенце ДНК, која је обично 4-6 базних парова дуга, и често је палиндромна.

Типови рестрикционог модификационог система[уреди | уреди извор]

Постоји пет врста рестрикционог модификационог систем: тип I, тип II, тип IIS, тип III и тип IV. Сви они имају активност рестрикционог ензима и метилазе. Они су именовани по реду открића, мада се систем типа II најчешће среће.

Системи типа I су најкомплекснији. Они се састоје од три полипептида: Р (рестрикција), M (модификација), и С (специфицичност). Резултујући комплекс може да пресеца и метилише ДНК. Обе реакцизе користе АТП. Пресецање се често јавља на знатном растојању од места препознавања. С подјединица одређује специфичност рестрикције и метилације. Пресецање се јавља на променљивим растојањима од места препознавања, тако да дискретни опсези нису лако уочљиви гел електрофорезом.

Системи типа II су најједноставнији и предоминантни. Уместо да раде у комплексу, метилтрансфераза и ендонуклеаза су кодиране као два засебна протеина и делују независно. Оба протеина препознају исто место препознавања, те имају компетитивно дејство. Метилтрансфераза делује као мономер који метилише један по један ланац дуплекса. Ендонуклеаза делује као хомодимер, који пресеца оба ланца. До пресецања долази на дефинисаној позицији близо или унутар секвенце препознавања, чиме се производе дискретни фрагменти током електрофорезе на гелу. Из тог разлога се системи типа II користе у лабораторијама за ДНК анализу и клонирање гена.

Системи типа III имају Р и M протеине који формирају комплекс за модификацију и пресецање. M протеин, међутим, може и самостално да метилише. Метилација се такође јавља на једноланчаној ДНК за разлику од већине других познатих механизама. Хетеродимер формиран од Р и M протеина производи некомплетно разлагање супстрата.[1][2]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Wилсон, Г., "Организатион оф Рестрицтион-Модифицатион Сyстемс,"Нуцлеиц Ацидс Ресеарцх (1991), Вол 19, пг2539-2566.
  2. ^ Wилсон, Г., "Рестрицтион анд Модифицатион Сyстемс," Аннуал Ревиеw оф Генетицс (1991), 25:585-627.

Види још[уреди | уреди извор]