ChuyêN ĐỀ: Ứng dụng di ruyền họC
CÔNG NGHỆ ADN TÁI TỔ HỢP
tải về 1.11 Mb. Chế độ xem pdf
|
| 3. CÔNG NGHỆ ADN TÁI TỔ HỢP
3.1. Các enzyme và vector chủ yếu dùng trong kĩ thuật ADN tái tổ hợp 3.1.1. Các 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 ADNvà cắt cả hai sợi ADN bổ sung tại các vị trí đặc thù. a. Vai trò của các enzyme cắt giới hạn Từ 1953 người ta đã phát hiện thấy rằng, khi đưa ADN vào, gọi là ADN ngoại lai hay ADN 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 ADN lạ đó mới không bị phân cắt và do đó nó có thể tái bản trong tế bào chủ. Điều đó chứng tỏ ADN lạ được sửa đổi bằng cách nào đó dưới sự kiếm soát của tế 15 bào chủ. Các hiện tượng nói trên xảy ra chủ yếu khi các thể thực khuẩn (phage) xâm nhiễm các tế bào vi khuẩn. Cho đến đầu thập niên 1970 người ta mới biết rõ rằng các tế bào vi khuẩn là những hệ thống chứa cả hai loại enzyme: các enzyme sửa đổi và các enzyme cắt giới hạn. Chúng đều có đối tượng nhận biết là các đoạn trình tự của ADN vật chủ và ADN ngoại lai, nhưng có vai trò khác nhau. Cụ thể, các enzyme sửa đổi (methylase) đóng vai trò bảo vệ DNA vật chủ bằng cách gắn thêm nhóm methyl (-CH3) ở một số base nhất định trong đoạn nhận biết (recognition sequence) hay đoạn đích (target sequence). Hiện tượng methyl hoá (methylation) này thường xảy ra đối với adenine và biến đổi nó thành N-6 methyladenine. Trong khi đó, các enzyme giới hạn lại đóng vai trò vô hiệu hoá hoạt tính di truyền của các ADN lạ bằng cách phân cắt ở các vị trí đặc thù chừng nào nó chưa được sửa đổi cho giống với ADN vật chủ. Như vậy, các enzyme giới hạn đóng vai trò là hàng rào bảo vệ tự nhiên của các vi khuẩn nhằm chống lại sự xâm nhập của các phage lạ. b. Tính chất chung của các enzyme giới hạn Trước tiên, cần lưu ý rằng các enzyme giới hạn chỉ phát hiện thấy ở các vi khuẩn mà không có ở các eukaryote. Vì vậy, tên gọi của các enzyme giới hạn thông dụng là tên hệ thống, được biểu thị bằng ba hoặc bốn chữ cái viết tắt của vi khuẩn mà từ đó enzyme được chiết xuất. Chữ cái đầu tiên được viết hoa để chỉ chi (genus) và hai chữ cái tiếp theo viết thường để chỉ loài (species), và khi cần thiết thêm chữ cái thứ tư để chỉ nòi hoặc chủng (strain, type). Ngoài ra, để phân biệt các enzyme cùng một nòi người ta dùng số La Mã kèm theo sau tên hệ thống. Hình 2. Enzyme giới hạn (EcoRI) cắt các DNA khác nhau. Tính chất quan trọng nhất của các enzyme giới hạn là tính đặc hiệu vị trí, nghĩa là chúng có thể nhận biết đoạn trình tự DNA đặc thù để cắt ở vị trí xác định. Bảng 3. Trình tự nhận biết và nguồn gốc một số enzyme giới hạn phổ biến 16 |