Tài liệu Chương 1: Các enzyme dùng trong tạo dòng phân tử pdf

Chương 1

Các enzyme dùng trong tạo dòng phân tử

I. Các enzyme hạn chế

Các enzyme hạn chế được phân lập từ các sinh vật prokaryote, có khả năng phân hủy DNA của

bacteriophage để hạn chế khả năng sinh trưởng của chúng ở trong vi khuẩn. Hiện nay, người ta đã tìm

thấy hơn 900 enzyme hạn chế khác nhau từ khoảng 250 chủng vi sinh vật.

Các enzyme hạn chế có ba loại (type): I, II và III. Các enzyme được dùng phổ biến hiện nay thuộc

type II, có cơ chế tác động đơn giản nhất. Đây là các nuclease cắt ở một vị trí đặc hiệu nằm bên trong sợi

DNA (chứ không phân hủy DNA từ hai đầu), nên được gọi là endonuclease. Tên gọi đầy đủ của chúng là

các restriction endonuclease type II, hay được gọi đơn giản là enzyme hạn chế (restriction enzyme, RE).

1. Các enzyme hạn chế type II

Cách gọi tên các enzyme hạn chế dựa trên các qui ước quốc tế. Tên chi và tên loài của sinh vật, mà

ở đó tìm thấy enzyme, được dùng để đặt cho phần đầu của tên enzyme (viết nghiêng) bao gồm: chữ thứ

nhất của tên chi và hai chữ đầu của tên loài. Ví dụ: enzyme được tách chiết từ vi khuẩn Escherichia coli

thì có tên là Eco, còn enzyme được tách chiết từ vi khuẩn Bacillus globigii thì viết là Bgl… Ngoài ra, tên

gọi enzyme hạn chế còn được bổ sung thêm phần sau (viết thẳng), tùy thuộc vào chủng vi khuẩn liên quan

và tùy thuộc vào sự có mặt hay không của các yếu tố ngoài nhiễm sắc thể. Ví dụ: RI trong enzyme EcoRI

có nghĩa như sau: R là viết tắt của chủng RY13, I là bậc xác định đầu tiên trong vi khuẩn (first identified

order in bacterium).

Giá trị của enzyme hạn chế là ở tính đặc hiệu của chúng. Các enzyme này cắt DNA ở các vị trí nhận

biết riêng biệt bao gồm từ 4-6 cặp nucleotide có trình tự đối xứng đảo ngược nhau, các đoạn ngắn này gọi

là palindrome (đoạn đối xứng: là đoạn DNA có hai sợi hoàn toàn đối xứng giống hệt nhau nếu lật ngược

đầu đuôi). Ví dụ: enzyme EcoRI nhận biết chuỗi hexanucleotide (6 nucleotide):

Giống như EcoRI, nhiều enzyme hạn chế đã tạo ra các đoạn DNA với đầu lồi (protruding) 5’. Một

số enzyme hạn chế khác (ví dụ: PstI) tạo ra các đoạn DNA có đầu lồi 5’. Trong khi đó, một số enzyme

hạn chế (ví dụ: SmaI) lại cắt ở trục đối xứng để tạo ra các đoạn DNA mang đầu bằng (DNA mạch đôi có

hai đầu sợi đơn bằng nhau) (Bảng 1.1).

Bảng 1.1. Trình tự nhận biết của một số enzyme hạn chế tiêu biểu