23. Restriksiyon Enzimleri

RESTRİKSİYON ENDONÜKLEAZLAR
(Restriksiyon enzimleri)
•Bakterilerde doğal olarak bulunan ve DNA’yı kesme yeteneğinde
olan enzimlerdir.
•DNA üzerinde bazı özel nükleotid dizilerini tanıyıp keserler
•Tanıma bölgeleri 4,6 veya 8 bazdan oluşabilir.
•Restriksiyon enzimlerinin isimleri izole edildikleri bakteri
suşundan gelir.
•Gen klonlamasında büyük önem taşırlar.
Restriksiyon enzimlerinin ismi, izole edildikleri bakterinin cins
ismin ilk harfi ile tür isminin ilk iki harfinden meydana gelir.
EcoRI
BamHI
HindIII
PstI
Sau3AI
Escherichia coli
Bacillus amyloliquefaciens
Haemophilus influenza
Providencia stuartii
Staphylococcus aureus
Bazı restriksiyon enzimlerinin kesim bölgeleri;
Bu enzimler, bir nükleik asitteki fosfodiester bağlarının hidrolizini katalize ederek
DNA’yı belli bölgelerden keserler.
Restriksiyon enzimleri bakterinin doğal savunma mekanizmasının bir parçasıdı
•Bakterilerin çoğunda bu sistem bulunur
•Bu enzimler, bakteriyofaj DNA sı gibi bakteri hücresini infekte edecek
yabancı DNAyı kesip etkisiz hale getirme yeteneğindedirler.
Bakterinin kendi DNA’sı bu tanıma bölgelerininin metilasyonu ile modifiye
edilir.
(metil grupları Adenin veya Cytozin nükleotidlerine ilave edilerek bakterinin
kendi DNA’sının kendi enzimleri tarafından degradasyonu önlenmiş olur)
Restriksiyon enzimlerinin tipleri,
•Tip I, DNA’nın bir iplikçiği üzerinde spesifik dizileri tanırlar fakat başka
yerlerden ve değişik uzunluktan keserler. İkinci iplikçiğin kesimi için ikinci bir
endonükleaza ihtiyaç duyulur.
Örn, EcoK, EcoAI ve EcoBI
Fonksiyonel olabilmeleri için Mg+2, ATP ve SAM (S-adenoysl methionine) gibi
kofaktörlere gerek duyulur.
• Tip II, DNA üzerinde spesifik dizileri tanırlar ve her iki ipilikçiği bu
bölgelerden keserler. Rekombinant DNA teknolojisi ve genetik
manipülasyonlarda sıklıkla kullanılırlar.
•Örn, EcoRI
Mg+2’ a gereksinim duyulur.
Tip III, bu enzimler Tip I’e benzerler, kullanım alanları çok azdır.
Tip II restriksiyon enzimleri DNA’daki aktivitelerine göre;
1-Yapışkan uç oluşturanlar
2-Küt uç oluşturanlar olmak üzere 2 ana gruba ayrılırlar.
1-Yapışkan uç (sticky veya cohesive ends) oluşturanlar, DNA’yı kestiklerinde
yapışkan uçlar oluşturan enzimler, 4-7 bazlık bir mesafeden asimtrik olarak
soldan sağa veya sağdan sola doğru kesim etkinliği gösterirler.
Yapışkan uç oluşturan enzimlerin DNA’yı kesim şekli
2-Küt uç (Blunt ends) oluşturanlar; bu grup enzimler DNA’da kesimler
yaparak küt uçlar oluştururlar