제한 효소

제한 효소 라고도 함 제한 엔도 뉴 클레아 제 , 박테리아에 의해 생성되는 단백질 쪼개다 분자를 따라 특정 부위의 DNA. 박테리아 세포에서 제한 효소 쪼개다 외부 DNA, 따라서 감염 유기체를 제거합니다. 제한 효소는 박테리아 세포에서 분리되어 실험실에서 유전자를 포함하는 것과 같은 DNA 조각을 조작하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 이유로 그들은 필수적인 도구입니다 재조합 DNA 기술 ( 유전 공학 ).

cDNA 라이브러리

cDNA 라이브러리 cDNA 라이브러리는 유기체에 의해 단백질로 암호화되는 유전자의 모음을 나타냅니다. 메신저 RNA의 역전사를 통해 보완 DNA 또는 cDNA를 생성하고, DNA 클로닝 기술을 사용하여 cDNA 라이브러리를 생성합니다. Encyclopædia Britannica, Inc.



박테리아는 제한 효소를 사용하여 박테리오파지 , 또는 파지. 파지가 박테리아를 감염 시키면 DNA를 박테리아 세포에 삽입하여 복제 할 수 있습니다. 제한 효소는 파지 DNA를 여러 조각으로 절단하여 복제를 방지합니다. 제한 효소는 박테리아를 감염시킬 수있는 박테리오파지 균주의 수를 제한하거나 제한하는 능력으로 명명되었습니다.



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각 제한 효소는 짧고 특정한 뉴클레오티드 염기 서열 (선형 이중 가닥 DNA 분자의 네 가지 기본 화학 서브 유닛-아데닌, 사이토 신, ​​티민 및 구아닌)을 인식합니다. 이러한 영역을 인식 시퀀스 또는 인식 사이트라고하며 DNA 전체에 무작위로 분포되어 있습니다. 다른 세균 다른 뉴클레오티드 서열을 인식하는 제한 효소를 만듭니다.

제한 엔도 뉴 클레아 제가 서열을 인식하면 DNA 분자를 촉매하여 DNA 분자를 잘라냅니다. 가수 분해 (물 분자의 첨가에 의한 화학 결합의 분할) 인접한 뉴클레오타이드. 박테리아는 인식 서열을 위장하여 이러한 방식으로 자신의 DNA가 분해되는 것을 방지합니다. 메틸 라 아제라고 불리는 효소는 메틸기를 추가합니다 (-CH) 인식 서열 내의 아데닌 또는 시토신 염기로, 따라서 엔도 뉴 클레아 제로부터 변형되고 보호된다. 제한 효소와 그에 상응하는 메틸 라 아제 구성하다 박테리아 종의 제한 수정 시스템.



전통적으로, I, II, III 및 IV로 지정된 네 가지 유형의 제한 효소가 인식되며 주로 구조, 절단 부위, 특이성 및 보조 인자가 다릅니다. 유형 I 및 III 효소는 제한 효소가 메틸 라 아제와 독립적 인 유형 II 시스템과 달리 제한 및 메틸 라 아제 활성이 하나의 큰 효소 복합체에 의해 수행된다는 점에서 유사합니다. 유형 II 제한 효소는 인식 부위 내의 특정 부위에서 DNA를 절단한다는 점에서 유형 I 및 III 과도 다릅니다. 다른 것들은 DNA를 무작위로, 때로는 인식 서열에서 수백 개의 염기를 절단합니다. 다양한 박테리아 종에서 수천 가지 유형 II 제한 효소가 확인되었습니다. 이 효소는 일반적으로 길이가 4-8 개 염기 인 수백 개의 서로 다른 서열을 인식합니다. 유형 IV 제한 효소는 메틸화 된 DNA 만 절단하고 약한 서열 특이성을 나타냅니다.

제한 효소는 분자 생물 학자 Werner Arber, Hamilton O. Smith, Daniel Nathans에 의해 1960 년대 말과 1970 년대 초에 발견되고 특성화되었습니다. 정확한 위치에서 DNA를 절단하는 효소의 능력은 연구자들이 유전자가 포함 된 단편을 분리하고 다른 DNA 분자와 재결합 할 수있게 해주었습니다. 제한 효소의 이름은 속, 종 및 균주에서 파생됩니다. 지정 그들을 생산하는 박테리아의; 예를 들어, 효소 에코 RI는 대장균 균주 RY13. 제한 효소는 공통의 조상 단백질에서 유래하여 유전자 재조합과 유전자 증폭과 같은 과정을 통해 특정 서열을 인식하도록 진화했다고 생각된다.