ძირითადი განსხვავება – ტიპი I და II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტი
შემზღუდავი ფერმენტი, რომელიც უფრო ხშირად მოიხსენიება როგორც რესტრიქციული ენდონუკლეაზა, აქვს უნარი დაშალოს დნმ-ის მოლეკულები მცირე ფრაგმენტებად. ეს დაშლის პროცესი ხდება დნმ-ის მოლეკულის მახლობლად ან სპეციალურ ამოცნობის ადგილზე, რომელსაც ეწოდება შეზღუდვის ადგილი. ამოცნობის ადგილი, როგორც წესი, შედგება 4-8 ბაზის წყვილისგან. დაშლის ადგილიდან გამომდინარე, შემაკავებელი ფერმენტები შეიძლება იყოს ოთხი განსხვავებული ტიპის; ტიპი I, ტიპი II, ტიპი III და ტიპი IV. გარდა გაყოფის ადგილისა, მხედველობაში მიიღება ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა შემადგენლობა, კოფაქტორების მოთხოვნილება და სამიზნე თანმიმდევრობის მდგომარეობა, როდესაც რესტრიქციული ფერმენტები ოთხ ჯგუფად იყოფა.დნმ-ის მოლეკულის დაშლის დროს, დაშლის ადგილი შეიძლება იყოს როგორც შეზღუდვის ადგილზე, ასევე შეზღუდვის ადგილიდან დაშორებით. დნმ-ის დაშლის პროცესის დროს შემაკავებელი ფერმენტები ქმნიან ორ ჭრილობას დნმ-ის ორმაგი სპირალის თითოეული შაქრის ფოსფატის ხერხემლის მეშვეობით. რესტრიქციული ფერმენტები ძირითადად გვხვდება აქეასა და ბაქტერიებში. ისინი იყენებენ ამ ფერმენტებს, როგორც დამცავ მექანიზმს შემოჭრილი ვირუსებისგან. შემაკავებელი ფერმენტები ჭრიან უცხო (პათოგენურ) დნმ-ს, მაგრამ არა საკუთარ დნმ-ს. მის საკუთარ დნმ-ს იცავს ფერმენტი, რომელიც ცნობილია როგორც მეთილტრანსფერაზა, რომელიც ცვლის მასპინძლის დნმ-ს და ხელს უშლის გახლეჩვას. I ტიპის შეზღუდვის ფერმენტს გააჩნია დაშლის ადგილი, რომელიც დაშორებულია ამოცნობის ადგილისგან. II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტები იჭრება ამოცნობის ადგილზე ან მასთან უფრო ახლოს. ეს არის ძირითადი განსხვავება I და II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტებს შორის.
რა არის I ტიპის შეზღუდვის ფერმენტი?
I ტიპის შემაკავებელი ფერმენტები არის პენტამერული პროტეინები, რომლებიც შედგება სამი მრავალ ქვედანაყოფისგან: შეზღუდვის ქვედანაყოფი, მეთილაციის ქვედანაყოფი და დნმ-ის თანმიმდევრობის ამომცნობი ქვედანაყოფი.ეს ქვედანაყოფები არაიდენტურია. ისინი თავდაპირველად იდენტიფიცირებული იყო Escherichia coli-ს ორ სხვადასხვა ფორმაში. ამ შეზღუდვის ფერმენტების დაშლის ადგილი წარმოდგენილია სხვადასხვა შემთხვევით წერტილებში, როგორც წესი, 1000 ბაზის წყვილის დაშორებით ამოცნობის ადგილიდან. ამ შეზღუდვის ფერმენტებს სჭირდებათ ATP, Mg2+ და S-ადენოსილ-L-მეთიონინი მისი გააქტიურებისთვის. I ტიპის შემაკავებელი ფერმენტები ფლობენ როგორც მეთილაზას, ასევე შემზღუდველ აქტივობას. ბაქტერიები იყენებენ შემაკავებელ ფერმენტებს, როგორც უჯრედული დაცვის მექანიზმს ვირუსების შეჭრისგან. რესტრიქციული ფერმენტები ანადგურებს ვირუსულ დნმ-ს და ანადგურებს მათ. მაგრამ საკუთარი მასპინძლის დნმ-ის დაშლის თავიდან ასაცილებლად, I ტიპის შემზღუდველი ფერმენტი უზრუნველყოფს მეთილაციის დაცვას. ეს ცვლის მასპინძლის დნმ-ს და ხელს უშლის გაყოფას. მიუხედავად იმისა, რომ ეს შემაკავებელი ფერმენტები ბიოქიმიურად მნიშვნელოვანია, ისინი ფართოდ არ გამოიყენება, რადგან ისინი არ წარმოადგენენ დისკრეტულ შეზღუდვის ფრაგმენტებს ან გელის დამაკავშირებელ შაბლონებს.
რა არის II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტები?
II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტები შეიცავს ორ იდენტურ ქვედანაყოფს თავიანთ სტრუქტურაში.ჰომოდიმერები წარმოიქმნება II ტიპის შემაკავებელი ფერმენტებით ამოცნობის ადგილებით. ამოცნობის ადგილები, როგორც წესი, პალინდრომულია და განუყოფელია. აქვს სიგრძე 4-8 ბაზის წყვილი. I ტიპისგან განსხვავებით, II ტიპის შემაკავებელი ფერმენტის დაშლის ადგილი იმყოფება ამოცნობის ადგილზე ან ახლოსაა ამოცნობის ადგილზე.
სურათი 02: II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტები
ეს შემაკავებელი ფერმენტები ბიოქიმიურად მნიშვნელოვანია და ფართოდ არის ხელმისაწვდომი კომერციულად. მისი გააქტიურებისთვის საჭიროა მხოლოდ Mg2+ მას არ აქვს მეთილაციის აქტივობა და უზრუნველყოფს მხოლოდ შეზღუდვის აქტივობის ფუნქციას. ეს შეზღუდვის ფერმენტები უკავშირდებიან დნმ-ის მოლეკულებს ჰომოდიმერების სახით და აქვთ უნარი ამოიცნონ დნმ-ის სიმეტრიული თანმიმდევრობები, ისევე როგორც ასიმეტრიული თანმიმდევრობები.
რა მსგავსებაა I და II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტებს შორის?
- ტიპი I და II ტიპის შემაკავებელი ფერმენტები არის ფერმენტების ტიპები, რომლებიც შემაკავებელი ენდონუკლეაზებია, რომლებიც მონაწილეობენ დნმ-ის მოლეკულების უფრო მცირე ფრაგმენტებად დაშლაში.
- ორივე სასარგებლოა მოლეკულურ ბიოლოგიურ ტექნიკაში.
რა განსხვავებაა I და II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტს შორის?
ტიპი I წინააღმდეგ II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტი |
|
| I ტიპის შემაკავებელი ფერმენტი არის დნმ-ის შეზღუდვის ფერმენტი, რომელიც წყვეტს დნმ-ს შემთხვევით ადგილებზე მისი ამოცნობის ადგილიდან მოშორებით. | II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტი არის დნმ-ის შეზღუდვის ფერმენტი, რომელიც წყვეტს დნმ-ს განსაზღვრულ პოზიციებზე ამოცნობის ადგილთან ახლოს ან მის შიგნით. |
| კომპოზიცია | |
| I ტიპის შეზღუდვის ფერმენტი არის რთული ფერმენტი, რომელიც შედგება სამი (03) არაიდენტური ქვეერთეულისგან. | II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტი არის მარტივი ფერმენტი, რომელიც შედგება ორი იდენტური ქვედანაყოფისგან. |
| მოლეკულური წონა | |
| I ტიპის შემაკავებელი ფერმენტი იწონის 400 000 დალტონს. | II ტიპის შემაკავებელ ფერმენტს აქვს წონის დიაპაზონი 20,000 – 100,000 დალტონი. |
| გაყოფის თანმიმდევრობა | |
| გაწყვეტის თანმიმდევრობა არასპეციფიკურია I ტიპის შემაკავებელ ფერმენტში. | II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტს აქვს დაშლის სპეციფიკური თანმიმდევრობა. |
| გაკვეთის საიტი | |
| გაწყვეტის ადგილი არის 1000 ნუკლეოტიდის დაშორებით ამოცნობის ადგილიდან I ტიპის შეზღუდვის ფერმენტებში. | გაწყვეტის ადგილი იმყოფება ამოცნობის ადგილზე ან ამოცნობის ადგილიდან მცირე მანძილზე II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტში. |
| კოფაქტორები აქტივაციისთვის | |
| I ტიპის შემაკავებელი ფერმენტი მოითხოვს ATP, Mg2+ და S-ადენოსილ-L-მეთიონინი მისი გააქტიურებისთვის. | მხოლოდ Mg2+ არის საჭირო II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტის გასააქტიურებლად. |
| მეთილაციის აქტივობა | |
| I ტიპის ფერმენტი უზრუნველყოფს დნმ-ს დაცვას მეთილაციით. | არ არის მეთილაციური აქტივობა II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტებში. |
| ფერმენტის აქტივობა | |
| I ტიპის შემაკავებელი ფერმენტი უზრუნველყოფს როგორც ენდონუკლეაზას (შეზღუდვას) ასევე მეთილაციის აქტივობას. | II ტიპის შემაკავებელი ფერმენტი უზრუნველყოფს მხოლოდ შეზღუდვის აქტივობას. |
| მაგალითები | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
შეჯამება – ტიპი I vs ტიპის II შეზღუდვის ფერმენტი
შემზღუდავი ფერმენტები მოიხსენიება, როგორც ბიოლოგიური მაკრატელი, რომელიც არღვევს დნმ-ის მოლეკულებს მცირე ნივთიერებებად. რესტრიქციული ფერმენტები დიფერენცირებულია 04 სხვადასხვა კატეგორიად დაშლის ადგილის მდებარეობის მიხედვით ამოცნობის ადგილის, თანა ფაქტორების, შემადგენლობისა და სამიზნე თანმიმდევრობის მდგომარეობის მიხედვით. მისი გააქტიურებისთვის I ტიპის შემაკავებელ ფერმენტებს სჭირდებათ ATP, Mg2+, და S-ადენოსილ-L-მეთიონინი. I ტიპის შემაკავებელი ფერმენტის დაშლის ადგილი ჩვეულებრივ არის 1000 ბაზის წყვილის დაშორებით ამოცნობის ადგილიდან და უზრუნველყოფს დნმ-ის მეთილაზას დაცვას. II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტებს მხოლოდ Mg2+სჭირდებათ მისი გააქტიურებისთვის. გაყოფის ადგილი იმყოფება ამოცნობის ადგილზე ან მასთან ახლოს.მას არ აქვს მეთილაციის აქტივობა და ფართოდ არის ხელმისაწვდომი კომერციულად. ეს არის განსხვავება I ტიპის შემაკავებელ ფერმენტსა და II ტიპის შემაკავებელ ფერმენტს შორის.
ჩამოტვირთეთ I ტიპის PDF ვერსია და II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტი
შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ამ სტატიის PDF ვერსია და გამოიყენოთ იგი ოფლაინ მიზნებისთვის ციტირების შენიშვნის მიხედვით. გთხოვთ ჩამოტვირთოთ PDF ვერსია აქ სხვაობა I და II ტიპის შეზღუდვის ფერმენტს შორის.
