分子克隆的工具酶
即HindII酶
5’ ...G T Py Pu A C... 3’ 3’…C A Pu Py T G... 5’
GTCGAC G T TAA C G T C AA C GTTGAC
Py表示嘧啶,Pu表示嘌呤
YR
5’ ...G A A T T C... 3’ 3’…C T T A A G... 5’
4. 同裂酶
1. 定义:能识别相同序列但来源不同的两种或多
种限制酶
2. 特点:1)识别相同顺序
2)切割位点的异同
KpnI GGTAC C
Asp718 G GTACC
SstI CCGC GG
SacI CCGC GG
① 同序同切 这些酶识别序列和切割位置都相同
HindII HincII GTY/RAC HpaII HapII C/CGG MobI Sau3AI /GATC
许多识别简并序列的限制酶包含了另一种限制酶的功能。如 EcoRⅠ 识别和切割位点为 G↓AATTC , ApoⅠ 识别和切割位 点为 R↓AATTY ,后者可识别前者的序列。
④ 其它
SalI AccI HincII
G/TCGAC GT/MKAC GTY/RAC
2. 限制酶的发现
60年代,限制内切酶和限制酶的概念
1968年 首次从E.coli K中分离限制性内切酶
需要ATP,S-腺苷甲硫氨酸(SAM)等 有特定的识别位点 但没有特定的切割位点 切割位点远离识别位点1000bp以上
1970年 美国约翰·霍布金斯大学 H.Smith 偶然发现
流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae) 能迅速降解外源
第一节 限制性内切酶
Restriction endonuclease
一、限制与修饰 Restriction and modification
50年代初,发现 host controlled specificity 噬菌体具有代表性和普遍性 其在不同宿主中的转染频率,在感染某一宿主 后,再去感染其它宿主时受到限制的现象。
第Ⅱ类酶(切割部位有特异性):
如EcoR I(大肠杆菌)、Hind Ⅲ(嗜血杆菌),分子量较小(约 20000-100000),作用时需Mg++存在
III类 识别位点严格专一(不是回文序列):
切点不专一,往往不在识别位点内部。
NEB;Invitrogen公司;promega 普洛麦格; TakaRa.
EcoRI
3. 限制酶的命名
• 宿主 属名第一字母、种名头两个字母 • 菌株或型号 • 序号 罗马字
HindII EcoRI
例如:Hin d Ⅲ Haemophilus influenzae(流感嗜血杆菌),
d:表示菌系为d型血清型; Ⅲ:表示分离到的第三个限制酶。
Eco RI—Escherichia coli RI
E.coli K
K B C
E.coli B E.coli C
E.coli K
K 1 B 10-4 C 10-4
E.coli B
10-4
E.coli C
1
1
1
10-4
1
说明K和B菌株中存在一种限制系统 可排除外来的DNA 10-4的存活率是由宿主修饰系统作用的结果
甲基化:A N6甲基-腺膘呤 C 5’甲基-胞嘧啶
二、限制酶的识别序列
1、限制酶识别序列长度4,5,6个碱基对。
4 碱基酶识别位点在DNA分子中的频率 6 碱基酶 稀有切割限制酶
2、识别特定碱基顺序: 2、1 回文对称序列( palindrome,从两个方 向阅读其序列相同的序 列)。
R=A or G M=A or C S=C or G H=A or C or T V=A or C or G N=A or C or G or T
Y=C or T K=G or T W=A or T B=C or G or T D=A or G or T
EcoRI 5’-G A A T T C-3’ CC↓TCAGC 3’-C T T A A G-5’ GGAGT↑CG
Bbvc I
3、Ⅱ型限制性核酸内切酶的切割方式 切点大多数在识别顺序之内 限制酶切后产生两个末端,末端结构是5’-P和3’-OH
XmnI GAANN↓NNTTC
3. 非对称突出端 ① 来自非对称识别序列
CCTCAGC BbvCI GGAGTCG
② 简并序列
AccI
GT/MKAC
GTATAC GTAGAC GTCTAC GTCGAC
③ 间隔序列
DraIII CACNNNGTG
EarI CTC T TC (1/4) GAGAAG
三、限制酶产生的末端种类 1.粘性末端
1)3’-端突起, 2)5’-端突起,个数为2或4个核苷酸
2. 平末端
SmaI 5’-CCCGGG-3’ 3’-GGGCCC-5’
5’-CCC 3’-GGG
GGG-3’ CCC-5’
在对称轴上同时切割DNA的两条链
HaeIII
GG↓CC
EcoRV GAT↓ATC
EcoRI表示基因位于Escherichia coli中的抗药性R质粒上
Hin dⅢ—Haemophilus influensae d Ⅲ Sac I(II)—Streptomyces achromogenes I (Ⅱ)
4、限制性内切酶的分类:
第Ⅰ类酶(切割部位无特异性):
如EcoB(大肠杆菌B株)、EcoK(大肠杆菌K株)分子量较 大(约300000),作用时需ATP、Mg++等辅助因子
第二章 分子克隆工具酶
切割位点可为获得DNA的物理图的 特殊的标记
利用限制性内切酶切割产生特殊 DNA片段的能力使得纯化那些DNA 片段成为可能
获得的限制性DNA片段可作为DNA 操作中的基本介质
任何物种都有 排除异物保护自身的防御机制
免疫系统 细菌的限制与修饰系统
限制性内切酶 修饰酶
② 同序异切
识别的序列是相同的,但它们的切割位点不同
KpnI GGTAC/C Acc65I G/GTACC Asp718I G/GTACC
AatII GACGT/C BsaHI GR/CGYC
③ “同功多位”
EcoRI G/AATTC ApoI R/AATTY
HpaI GTT/AAC HincII GTY/RAC