تفاوت بین آنزیم محدود کننده نوع I و نوع II

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت کلیدی – آنزیم محدودکننده نوع اول در مقابل نوع دوم

یک آنزیم محدودکننده که بیشتر به عنوان اندونوکلئاز محدود شناخته می شود، توانایی شکافتن مولکول های DNA را به قطعات کوچک دارد. این فرآیند شکاف در نزدیکی یا در محل تشخیص خاصی از مولکول DNA به نام مکان محدود رخ می دهد. یک سایت تشخیص معمولاً از 4-8 جفت پایه تشکیل شده است. بسته به محل برش، آنزیم های محدود کننده می توانند چهار نوع مختلف باشند. نوع I، نوع II، نوع III و نوع IV. علاوه بر محل برش، هنگام افتراق آنزیم های محدود کننده به چهار گروه، عواملی مانند ترکیب، نیاز به فاکتورهای مشترک و شرایط توالی هدف مورد توجه قرار می گیرند.در طول برش مولکول DNA، محل شکاف می تواند یا در خود محل محدودیت یا در فاصله ای از محل محدودیت باشد. در طی فرآیند برش DNA، آنزیم های محدود کننده دو برش از طریق هر یک از ستون فقرات قند فسفات در مارپیچ دوگانه DNA ایجاد می کنند. آنزیم های محدود کننده عمدتاً در آخائا و باکتری ها یافت می شوند. آنها از این آنزیم ها به عنوان مکانیزم دفاعی در برابر ویروس های مهاجم استفاده می کنند. آنزیم های محدود کننده DNA خارجی (بیماری زا) را می شکافند، اما DNA خود را نمی شکنند. DNA خود توسط آنزیمی به نام متیل ترانسفراز محافظت می شود که تغییراتی در DNA میزبان ایجاد می کند و از برش جلوگیری می کند. آنزیم محدود کننده نوع I دارای یک محل برش است که دور از محل تشخیص است. آنزیم‌های محدودکننده نوع II در خود محل تشخیص یا در فاصله نزدیک‌تر از آن شکاف می‌کنند. این تفاوت اصلی بین آنزیم محدود کننده نوع I و نوع II است.

آنزیم محدود کننده نوع یک چیست؟

آنزیم های محدودکننده نوع I پروتئین های پنتامری هستند که از سه زیر واحد چندگانه تشکیل شده اند: زیر واحد محدود، زیر واحد متیلاسیون و زیر واحد تشخیص توالی DNA.این زیر واحدها غیر یکسان هستند. آنها در ابتدا در دو شکل مختلف از اشریشیا کلی شناسایی شدند. محل برش این آنزیم‌های محدودکننده در نقاط تصادفی مختلف، معمولاً 1000 جفت باز از محل تشخیص وجود دارد. این آنزیم‌های محدودکننده برای فعال‌سازی به ATP، Mg^{2+ و S-adenosyl-L-methionine نیاز دارند. آنزیم های محدود کننده نوع I دارای هر دو فعالیت متیلاز و محدود کننده هستند. باکتری ها از آنزیم های محدود کننده به عنوان مکانیسم دفاعی سلولی در برابر ویروس های مهاجم استفاده می کنند. آنزیم های محدود کننده DNA ویروسی را می شکافند و آنها را از بین می برند. اما به منظور جلوگیری از برش DNA میزبان خود، آنزیم محدود کننده نوع I محافظت متیلاسیون را فراهم می کند. این امر DNA میزبان را اصلاح می کند و از برش جلوگیری می کند. اگرچه این آنزیم‌های محدودکننده از نظر بیوشیمیایی مهم هستند، اما به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرند زیرا قطعات محدودکننده مجزا یا الگوهای اتصال ژل را ارائه نمی‌کنند.}

آنزیم های محدود کننده نوع دوم چیست؟

آنزیم های محدود کننده نوع II حاوی دو زیر واحد یکسان در ساختار خود هستند.همودایمرها توسط آنزیم های محدود کننده نوع II با مکان های شناسایی تشکیل می شوند. مکان‌های تشخیص معمولاً پالیندرومیک هستند و تقسیم‌ناپذیر هستند. طول آن 4-8 جفت پایه است. برخلاف نوع I، محل برش آنزیم محدودکننده نوع II در محل تشخیص وجود دارد یا در فاصله نزدیک به محل تشخیص وجود دارد.

شکل 02: آنزیم های محدود کننده نوع II

این آنزیم های محدودکننده از نظر بیوشیمیایی مهم هستند و به طور گسترده به صورت تجاری در دسترس هستند. برای فعال‌سازی آن فقط به Mg^{2+ نیاز دارد، فعالیت متیلاسیون ندارد و فقط عملکرد فعالیت محدود را ارائه می‌کند. این آنزیم های محدود کننده به عنوان همودایمر به مولکول های DNA متصل می شوند و توانایی تشخیص توالی های DNA متقارن و همچنین توالی های نامتقارن را دارند.}

شباهت‌های بین آنزیم‌های محدودکننده نوع I و نوع II چیست؟

• آنزیم‌های محدودکننده نوع I و نوع II انواعی از آنزیم‌ها اندونوکلئازهای محدودکننده هستند که در برش مولکول‌های DNA به قطعات کوچک‌تر نقش دارند.
• هر دو در تکنیک های بیولوژیکی مولکولی مفید هستند.

تفاوت بین آنزیم محدود کننده نوع I و نوع دوم چیست؟

آنزیم محدودکننده نوع اول در مقابل نوع دوم
آنزیم محدودکننده نوع I یک آنزیم محدودکننده DNA است که DNA را در مکان‌های تصادفی دور از محل تشخیص خود می‌شکند.	آنزیم محدودکننده نوع II یک آنزیم محدودکننده DNA است که DNA را در موقعیت‌های مشخص نزدیک یا درون محل تشخیص می‌شکافد.
ترکیب
آنزیم محدودکننده نوع I یک آنزیم پیچیده است که از سه (03) زیر واحد غیر یکسان تشکیل شده است.	آنزیم محدودکننده نوع II یک آنزیم ساده است که از دو زیر واحد یکسان تشکیل شده است.
وزن مولکولی
آنزیم محدودکننده نوع I 400000 دالتون وزن دارد.	آنزیم محدودکننده نوع II دارای محدوده وزنی 20000 تا 100000 دالتون است.
توالی برش
توالی برش در آنزیم محدودکننده نوع I غیر اختصاصی است.	آنزیم محدودکننده نوع II دارای توالی خاصی از برش است.
سایت شکاف
محل برش 1000 نوکلئوتید از محل شناسایی در آنزیم های محدودکننده نوع I فاصله دارد.	محل برش در محل تشخیص یا در فاصله کوتاهی از محل تشخیص در آنزیم محدودکننده نوع II وجود دارد.
Cofactors for Activation
آنزیم محدودکننده نوع I برای فعال شدن به ATP، Mg2+ و S-adenosyl-L-methionine نیاز دارد.	فقط Mg2+ برای فعال کردن آنزیم محدودکننده نوع II مورد نیاز است.
فعالیت متیلاسیون
آنزیم نوع I با متیلاسیون از DNA محافظت می کند.	بدون فعالیت متیلاسیون در آنزیم های محدودکننده نوع II.
فعالیت آنزیم
آنزیم محدودکننده نوع I هم فعالیت های اندونوکلئاز (محدودیت) و هم متیلاسیون را فراهم می کند.	آنزیم محدودکننده نوع II فقط فعالیت محدودکننده را ارائه می دهد.
نمونه
EcoK, EcoB	Hind II, EcoRI

خلاصه - نوع اول در مقابل آنزیم محدودکننده نوع دوم

آنزیم های محدود کننده به قیچی های بیولوژیکی گفته می شود که مولکول های DNA را به مواد کوچکتر می شکنند. آنزیم‌های محدودکننده با توجه به محل تشخیص، عوامل همراه، ترکیب و شرایط توالی هدف به 04 دسته مختلف تقسیم می‌شوند. برای فعال‌سازی آن، آنزیم‌های محدودکننده نوع I به ATP، Mg^2+، و S-adenosyl-L-methionine نیاز دارند. محل برش آنزیم محدود کننده نوع I معمولاً 1000 جفت باز دورتر از محل تشخیص وجود دارد و محافظت متیلاز را برای DNA فراهم می کند. آنزیم‌های محدودکننده نوع II برای فعال‌سازی فقط به Mg^{2+نیاز دارند. محل برش در محل تشخیص یا نزدیک به آن وجود دارد.این فعالیت متیلاسیون ندارد و به طور گسترده به صورت تجاری در دسترس است. این تفاوت بین آنزیم محدود کننده نوع I و آنزیم محدود کننده نوع II است.}

دانلود نسخه PDF نوع اول در مقابل آنزیم محدودکننده نوع دوم

می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین آنزیم محدود کننده نوع I و نوع II.