CÁC ENZYME ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG KỸ THUẬT TẠO DÒNG PHÂN TỬ

Tiểu luận Sinh học phân tử GVHD: PGS -TS.

Nguyễn Bá Lộc

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU...........................................................................................3

PHẦN II: NỘI DUNG.....................................................................................4

I. CÁC ENZYME CẮT GIỚI HẠN ..........................................................4

1. Enzyme cắt giới hạn...............................................................................4

2. Vai trò của các enzyme cắt giới hạn .....................................................4

3. Tính chất của enzyme giới hạn..............................................................5

3.1 Trình tự nhận biết của RE................................................................5

3.2 Các kiểu cắt của RE.........................................................................7

4. Danh pháp............................................................................................10

5. Phân loại enzyme giới hạn...................................................................11

5.1. Enzyme loại I................................................................................12

5.2. Enzyme loại III..............................................................................13

5.3. Enzyme loại II...............................................................................14

6. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả cắt của RE...................................16

6.1. Độ tinh sạch của DNA..................................................................16

6.2. Mức độ methyl hóa của DNA.......................................................16

6.3. Đặc tính methyl hóa của RE.........................................................18

7. Ứng dụng của RE ................................................................................18

II. CÁC ENZYME BIẾN ĐỔI..................................................................19

1. Enzyme polymerase.............................................................................19

1.1 DNA polymerase............................................................................19

1.2. RNA polymerase...........................................................................26

2. Enzyme gây biến đổi đầu cuối DNA....................................................29

2.1. T4 polynucleotide kinase..............................................................29

2.2. Alkaline phosphatase....................................................................30

3. Nuclease...............................................................................................31

3.1. DNase I (Deoxyribonuclease I).....................................................31

3.2. Exo III (Exonuclease III ): ...........................................................32

3.3. RNase A ( Enzyme Ribonuclease A):...........................................32

3.4. RNase H:.......................................................................................33

3.5. RNase T1 (Enzyme ribonuclease T1)...........................................33

3.6. Enzyme nuclease S1......................................................................34

III. CÁC ENZYME NỐI (LIGASE)........................................................35

1. DNA ligase .........................................................................................35

1.1. T4 DNA ligase..............................................................................36

1.2. E.coli DNA ligase.........................................................................36

Học viên: Trần Thị Hải Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Sinh

Học K22 1

Tiểu luận Sinh học phân tử GVHD: PGS -TS.

Nguyễn Bá Lộc

2. ..............................................................................................................37

3939393939393939393939393939393939T4 RNA ligase......................37

PHẦN III: KẾT LUẬN.................................................................................38

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................39

Học viên: Trần Thị Hải Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Sinh

Học K22 2

Tiểu luận Sinh học phân tử GVHD: PGS -TS.

Nguyễn Bá Lộc

PHẦN I: MỞ ĐẦU

Sinh học phân tử không chỉ là một lĩnh vực mới mà còn trở nên cần

thiết trong bất cứ chuyên ngành nào của sinh vật học. Quá trình nghiên cứu

Sinh học phân tử đã diễn ra trong một thời gian dài và người ta đã ứng dụng

được những thành tựu của chúng vào các lĩnh vực khác nhau để mang lại

những lợi ích nhất định trong đời sống cũng như trong sản xuất.

Công nghệ DNA tái tổ hợp được ra đời trên cơ sở các thành tựu của

sinh học phân tử và hiện nay đang đóng vai trò cách mạng đối với sự phát

triển của sinh học cũng như cải tạo sinh giới. Các kỹ thuật tái tổ hợp DNA đã

cho phép các nhà công nghệ sinh học phân lập và khuếch đại một gen đơn từ

genome của một sinh vật để có thể nghiên cứu, biến đổi và chuyển nó vào

trong một cơ thể sinh vật khác. Các kỹ thuật này còn được gọi là tạo dòng gen

do nó có thể sản xuất ra một số lượng lớn các gen xác định. Enzyme là công

cụ cơ bản trong kỹ thuật tạo dòng phân tử. Sinh học phân tử đã phát hiện và

hiểu rõ cơ chế tác động của hàng loạt enzyme, nhờ đó đã sử dụng chúng như

những công cụ hữu hiệu trong việc cắt nối và ghép các gen.

Trong tạo dòng phân tử có sự tham gia của các enzyme: enzyme

nuclease, DNA-polymerase, ligase và restriction endonuclease. Để hiểu thêm

về các enzyme tạo dòng nên tôi đã chọn đề tài "CÁC ENZYME ĐƯỢC SỬ

DỤNG TRONG KỸ THUẬT TẠO DÒNG PHÂN TỬ "

Học viên: Trần Thị Hải Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Sinh

Học K22 3

Tiểu luận Sinh học phân tử GVHD: PGS -TS.

Nguyễn Bá Lộc

PHẦN II: NỘI DUNG

I. CÁC ENZYME CẮT GIỚI HẠN

1. Enzyme cắt giới hạn

Enzyme cắt giới hạn (restriction endonuclease) hay gọi tắt là enzyme

giới hạn (restrictase) là loại enzyme có khả năng nhận biết đoạn trình tự

nucleotide đặc hiệu trên các phân tử DNA và cắt cả hai sợi DNA bổ sung tại

các vị trí đặc thù.

Thông thường tế bào vi khuẩn bị nhiễm phagơ (thể thực khuẩn) thì vi

khuẩn đó bị phagơ phá huỷ. Một số chủng vi khuẩn sau khi bị nhiễm phagơ lại

không bị phá huỷ, do trong tế bào vi khuẩn này có loại enzyme có khả năng

cắt DNA phagơ thành những đoạn nhỏ. Năm 1970, Hamilton Smith là người

đầu tiên tách được loại enzyme này từ loại vi khuẩn Haemiphilus influenzae

được gọi tên là HinII. Ngay sau đó, các nhà khoa học đã nhận thấy rằng, phần

lớn các loài vi khuẩn mang loại enzyme có chức năng cắt DNA lạ xâm nhập

để bảo vệ tế bào khỏi bị xâm nhập của các DNA lạ. Những enzyme đó được

gọi là enzyme giới hạn.

2. Vai trò của các enzyme cắt giới hạn

Từ 1953 người ta đã phát hiện thấy rằng, khi đưa DNA của một nòi vi

khuẩn E. coli này vào tế bào thuộc một nòi khác thường thì DNA được đưa

vào, gọi là DNA ngoại lai hay DNA lạ, mất hẳn hoạt tính di truyền và hầu như

bao giờ cũng bị phân cắt thành các đoạn ngắn. Chỉ trong một số ít trường hợp

DNA lạ đó mới không bị phân cắt và do đó nó có thể tái bản trong tế bào chủ.

Điều đó chứng tỏ DNA lạ được sửa đổi bằng cách nào đó dưới sự kiếm soát

của tế bào chủ. Các hiện tượng nói trên xảy ra chủ yếu khi các thể thực khuẩn

(phage) xâm nhiễm các tế bào vi khuẩn.

Học viên: Trần Thị Hải Lớp: LL&PPDH Bộ Môn Sinh

Học K22 4