Unterschied zwischen Restriktionsenzym vom Typ I und Typ II
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Schlüsseldifferenz - Typ I vs. Typ II Restriktionsenzym
Ein Restriktionsenzym, häufiger als Restriktionsendonuklease bezeichnet, hat die Fähigkeit, DNA-Moleküle in kleine Fragmente zu spalten. Dieser Spaltprozess findet nahe oder an einer speziellen Erkennungsstelle des DNA-Moleküls statt, die als Restriktionsstelle bezeichnet wird. Eine Erkennungsstelle besteht typischerweise aus 4-8 Basenpaaren. In Abhängigkeit von der Spaltstelle können Restriktionsenzyme vier verschiedene Typen aufweisen; Typ I, Typ II, Typ III und Typ IV. Bei der Differenzierung der Restriktionsenzyme in vier Gruppen werden neben dem Spaltort auch Faktoren wie Zusammensetzung, Bedarf an Co-Faktoren und Zustand der Zielsequenz berücksichtigt. Während der Spaltung des DNA-Moleküls kann sich die Spaltstelle entweder an der Restriktionsstelle selbst oder in einem Abstand von der Restriktionsstelle befinden. Während des Prozesses der DNA-Spaltung erzeugen die Restriktionsenzyme zwei Einschnitte durch jedes Zuckerphosphat-Rückgrat in der Doppelhelix der DNA. Restriktionsenzyme kommen hauptsächlich in Achaea und Bakterien vor. Sie nutzen diese Enzyme als Abwehrmechanismus gegen eindringende Viren. Die Restriktionsenzyme spalten die fremde (pathogene) DNA, nicht aber ihre eigene DNA. Die eigene DNA wird durch ein als Methyltransferase bekanntes Enzym geschützt, das Modifikationen in der Wirts-DNA vornimmt und die Spaltung verhindert. Restriktionsenzym vom Typ I besitztses eine Spaltstelle, die von der Erkennungsstelle entfernt ist. Restriktionsenzyme vom Typ II spalten sich innerhalb der Erkennungsstelle selbst oder in größerer Entfernung davon. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Restriktionsenzym Typ I und Typ II.
INHALT
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist das Restriktionsenzym Typ I?
3. Was ist das Restriktionsenzym vom Typ II?
4. Ähnlichkeiten zwischen Restriktionsenzym vom Typ I und Typ II
5. Side-by-Side-Vergleich - Typ I vs. Typ II Restriktionsenzym in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung
Was ist das Restriktionsenzym Typ I??
Restriktionsenzyme vom Typ I sind pentamere Proteine, die aus drei Multi-Untereinheiten bestehen: Restriktionsuntereinheit, Methylierungsuntereinheit und DNA-Sequenzerkennungsuntereinheit. Diese Untereinheiten sind nicht identisch. Sie wurden zunächst in zwei verschiedenen Formen von identifiziert Escherichia coli. Die Spaltstelle dieser Restriktionsenzyme liegt an verschiedenen zufälligen Punkten vor, typischerweise 1000 Basenpaare von der Erkennungsstelle entfernt. Diese Restriktionsenzyme benötigen ATP, Mg2+ und S-Adenosyl-L-methionin für seine Aktivierung. Restriktionsenzyme des Typs I besitzen sowohl Methylase- als auch Restriktionsaktivitäten. Bakterien nutzen Restriktionsenzyme als zellulären Abwehrmechanismus gegen eindringende Viren. Restriktionsenzyme spalten virale DNA und zerstören sie. Um die Spaltung der eigenen Wirts-DNA zu verhindern, bietet das Restriktionsenzym Typ I einen Methylierungsschutz. Dies modifiziert die Wirts-DNA und verhindert die Spaltung. Obwohl diese Restriktionsenzyme biochemisch wichtig sind, werden sie nicht weit verbreitet verwendet, da sie keine diskreten Restriktionsfragmente oder Gelbindungsmuster bereitstellen.
Was sind Restriktionsenzyme vom Typ II??
Restriktionsenzyme des Typs II enthalten zwei identische Untereinheiten in ihrer Struktur. Homodimere werden durch Restriktionsenzyme vom Typ II mit den Erkennungsstellen gebildet. Die Erkennungsstellen sind typischerweise palindromisch und ungeteilt. Es hat eine Länge von 4-8 Basenpaaren. Im Gegensatz zu Typ I ist die Spaltstelle des Restriktionsenzyms vom Typ II an der Erkennungsstelle vorhanden oder in unmittelbarer Nähe zur Erkennungsstelle.
Abbildung 02: Restriktionsenzyme vom Typ II
Diese Restriktionsenzyme sind biochemisch signifikant und im Handel weit verbreitet. Für seine Aktivierung wird nur Mg benötigt2+. Es hat keine Methylierungsaktivität und stellt nur die Funktion der Restriktionsaktivität bereit. Diese Restriktionsenzyme binden als Homodimere an die DNA-Moleküle und können sowohl symmetrische DNA-Sequenzen als auch asymmetrische Sequenzen erkennen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Restriktionsenzymen vom Typ I und Typ II??
- Restriktionsenzyme vom Typ I und Typ II sind Enzymtypen, die Restriktionsendonucleasen sind, die an der Spaltung von DNA-Molekülen in kleinere Fragmente beteiligt sind.
- Beide sind in molekularbiologischen Techniken nützlich.
Was ist der Unterschied zwischen Restriktionsenzym vom Typ I und Typ II??
Restriktionsenzym Typ I vs. Typ II | |
| Typ-I-Restriktionsenzym ist ein DNA-Restriktionsenzym, das DNA an zufälligen Stellen entfernt von seiner Erkennungsstelle spaltet. | Typ II-Restriktionsenzym ist ein DNA-Restriktionsenzym, das DNA an definierten Positionen nahe oder innerhalb der Erkennungsstelle spaltet. |
| Zusammensetzung | |
| Das Restriktionsenzym Typ I ist ein komplexes Enzym, das aus drei (03) nichtidentischen Untereinheiten besteht. | Das Restriktionsenzym Typ II ist ein einfaches Enzym, das aus zwei identischen Untereinheiten besteht. |
| Molekulargewicht | |
| Das Restriktionsenzym vom Typ I wiegt 400.000 Dalton. | Das Restriktionsenzym vom Typ II hat einen Gewichtsbereich von 20.000 bis 100.000 Dalton. |
| Sequenz der Spaltung | |
| Die Spaltungssequenz ist im Typ-I-Restriktionsenzym nicht spezifisch. | Das Restriktionsenzym vom Typ II hat eine spezifische Spaltungssequenz. |
| Ort der Spaltung | |
| Die Spaltstelle ist 1000 Nukleotide von der Erkennungsstelle in Restriktionsenzymen des Typs I entfernt. | Die Spaltstelle ist an der Erkennungsstelle oder in geringer Entfernung von der Erkennungsstelle im Restriktionsenzym vom Typ II vorhanden. |
| Cofaktoren zur Aktivierung | |
| Das Restriktionsenzym Typ I erfordert ATP, Mg2+ und S-Adenosyl-L-methionin für seine Aktivierung. | Zur Aktivierung des Restriktionsenzyms Typ II ist nur Mg2 + erforderlich. |
| Methylierungsaktivität | |
| Das Enzym vom Typ I schützt die DNA durch Methylierung. | Keine Methylierungsaktivität in Restriktionsenzymen des Typs II. |
| Aktivität des Enzyms | |
| Das Restriktionsenzym Typ I stellt sowohl Endonuclease- (Restriktions-) als auch Methylierungsaktivitäten bereit. | Restriktionsenzym vom Typ II liefert nur Restriktionsaktivität. |
| Beispiele | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Zusammenfassung - Restriktionsenzym Typ I vs. Typ II
Restriktionsenzyme werden als biologische Schere bezeichnet, die DNA-Moleküle in kleinere Substanzen spaltet. Die Restriktionsenzyme werden in Abhängigkeit vom Ort der Spaltstelle in Bezug auf die Erkennungsstelle, die vorhandenen Co-Faktoren, die Zusammensetzung und den Zustand der Zielsequenz in verschiedene Kategorien eingeteilt. Für seine Aktivierung benötigen Restriktionsenzyme des Typs I ATP, Mg2+, und S-Adenosyl-L-methionin. Die Spaltstelle des Typ I-Restriktionsenzyms liegt typischerweise 1000 Basenpaare von der Erkennungsstelle entfernt vor und bietet der DNA den Methylaseschutz. Enzyme vom Typ II benötigen nur Mg2+ für seine Aktivierung. Die Spaltstelle ist an der Erkennungsstelle oder in deren Nähe vorhanden. Es hat keine Methylierungsaktivität und ist im Handel weit verbreitet. Dies ist der Unterschied zwischen Restriktionsenzym vom Typ I und Restriktionsenzym vom Typ II.
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Referenz:
1. Biolabs, New England. "Arten von Restriktionsendonucleasen." Arten von Restriktionsendonucleasen | NEB, Hier verfügbar. Abgerufen am 25. August 2017.
2. Pingoud, A, et al. "Restriktionsendonukleasen vom Typ II - eine historische Perspektive und mehr." Nucleic acid research., US National Library of Medicine, Juli 2014, Hier verfügbar. Abgerufen am 25. August 2017.
2. WA Loenen et al. "Restriktionsenzyme des Typs I und ihre Verwandten." Nucleic acid research., US National Library of Medicine, Januar 2014, Hier verfügbar. Abgerufen am 25. August 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Restriktionsenzym Eco RI" Von Tinastella - Eigene Arbeit (Public Domain) via Commons Wikimedia
