DNS restrikciós
DNS restrikciós (latin restrictio - korlátozás) az a folyamat, enzimatikus elválasztási láncok dezoxiribonukleinsav fragmensek nukleotid-szekvenciáját képviseli a különböző méretű.
Ez a folyamat része az egyik fő intracelluláris védekező mechanizmusok behatolása ellen és a beiktatást a genom idegen genetikai anyag. Ez által irányított komplex rendszerét a sejt szabályozásában. A másik oldalon ez a jelenség a szintetikus géntechnológia, ami nem képzelhető el anélkül, hogy a képesség, hogy elkülönítjük a DNS-anyagot darabokra.
A felmérés története
Korlátozás mechanizmusok a sejten belüli védelmi rendszerek elválaszthatatlanul kapcsolódik a módosítási mechanizmus, és közepe óta
1970-ben. kutatók Smith és Wilcox izolált Haemophilus influenzae első restrikciós enzim, amely képes hasítani csak bizonyos DNS-szekvenciák.
Ezt követően, azt találtuk, több, mint 500 különböző restrikciós endonukleázok, amelyek felismerik, csatolja hasítják különböző szekvenciákat dezoxiribonukleinsav.
hatásmechanizmus
Minden restrikciós enzimet erősen endogén. Ők egyértelműen elismerik bizonyos lánc nukleotidok, de „cut” ez másképp. Jellemzően, a felismerhető rövid sorozat 4 - 6 bázis.
A jellemzője restrikciós módosítási folyamat, hogy megvédje a saját DNS helyspecifikus endodezoksiribonukleazy (korlátozás) a metiláció. Ezt a folyamatot úgy végezzük, hogy az enzimek metiltranszferáz, szintén szelektíven hat a nitrogéntartalmú bázisok, található egy bizonyos sorrendben, és növeli, hogy egy metilcsoport, hogy az oldal egy dezoxiribonukleinsav molekulát rezisztensek az emésztéssel szemben.
Három adott restrikciós enzim osztályban. Ezek különböznek a különböző jellemzőket: a szerkezet, a használata pontokat.
Másodosztályú restrikciós enzimet külön dvuhbelkovuyu struktúra eltér az első és a harmadik osztályba a bonyolult szerkezetű, és az ATP-függő, ami lehetővé teszi, hogy azok alkalmazása géntechnológia. Enzim másodosztályú két aktív részecskék: restrikciós endonukleáz módosító metiláz működnek csak együtt magnézium ionokat.
Hála a molekuláris biokémia, a tudósok képesek voltak azonosítani több mint ötszáz restrikciós enzimet a második osztályban. De mint kiderült, a vizsgálatok során, amelyek közül néhány működnek azonos nukleotid szekvenciát. Az ilyen enzimeket - izoszkizomerje. Igaz izoszkizomerje osztani a DNS weboldal egy ponton, és geteroshizomery választotta ugyanazon a helyszínen, végezze korlátozás a különböző helyszíneken.
Mint már említettük, restrikciós enzim gyakran izolálható szekvenciáját 4 vagy 6 nitrogéntartalmú bázisok, és ezért, számától függően, osztva kis és krupnoschemyaschie.
Az endogén restrikciós enzim felismer egy specifikus DNS-szekvencia - felismerő hely. A legtöbb esetben ez egy szóról, azaz a nukleotidok sorrendje azonos helyzetben olvasása közben jobbról balra és balról jobbra. Például, 3'-AGATCT-5 'vagy 5'-TCTAGA-3'.
Az enzim erősen kötődik számos elismert nitrogéntartalmú bázisok, majd a mozgás a molekula láncok „találja” vágás helyén.
Korlátozás lehetséges, hogy egy tompa (tompa) és a ragadós (ragacsos) végződik. A tompa végek képződnek, amikor a DNS-t restrikciós enzimmel osztja láncok egymással szemben. A ragadós végeket képződése jellemzi a rövid és hosszú farok (3”, 5'-végek) az aszimmetrikus vágási palindromes. Self-kiegészítő ragadós végeket, amely képes visszaállítani a szerkezet a kapcsolatot.
Tanulmányozni kell a mechanizmusok korlátozás
Tanulás korlátozás folyamatok jelentősen leegyszerűsítette a kutatási tevékenységek, mint lehetett az egységet a genetikai anyag apró darabokra.
A rendszer segítségével a fizikai módszerek (elektroforézis agaróz) töredékek is méret szerint elválasztottuk, majd megvizsgálja egyenként, építési korlátozás térképeket.
Gyakorlati alkalmazása az orvostudományban és a genetika
Ha némileg egyszerűsített és sematikus megjeleníteni egy műveletsor a génsebészet, megkapjuk a következő: először,
DNS hasítás (korlátozás) az alapja a géntechnológia és találja alkalmazás a különböző napi folyamatos kutatás. Alapján a kapott nukleotidszekvenciákat a szétválasztása különböző láncok molekulák mesterséges rekombináns DNS-t, amelyeket széles körben használják számos területen az emberi élet. Jelentős mennyiségű tudományos munkák szentelt a vizsgálati kezelési lehetőségeket, mint veretlen ma betegségek, mint a HIV-fertőzés, tumorok, és így tovább. Például, csatlakozik a gének kódoló receptor fehérjéket a fertőzött sejteket a vírus, másik gén, amely elősegíti a szintézis a növény méreg megzavarta fehérjebioszintézist a citoplazmában, ami a halál. A kifejezés lehet találni több megközelítések kezelésére veleszületett és szerzett genetikai betegségek, ahol a korai és - a molekuláris, szubmolekuláris szintek.
Ismert kutatás a gyógyszerészet területén jellemzőinek javítására gyártott gyógyszerek és módon átadja azokat a sejteket, ami a test szöveteiben.
Ő tett jelentős lépést tesz előre a transzplantáció, amely lehetővé teszi az adományozott szervek növekedni a különböző állatok, vagy akár csövek tápoldatban, kiküszöbölve így az enzim összeférhetetlensége miatt a genetikai módosítás.
fejlődési kilátásait
A géntechnológia kínál hatalmas lehetőség javítására a meglévő vagy új organizmusok, amelyek jelentős mértékben növelni a termelékenységet a biotechnológiai eljárások, hogy növeljék a gazdasági értéke az emberre.
Genetikailag módosított élelmiszerek szilárdan beépült az életünkbe, és annak ellenére, hogy néhány szkeptikus véleményét a szakértők, a tudósok többsége hajlamos arra következtetni, hogy a GMO-k a jövő kérdésekben terméket, hogy az emberiség.
Ezt követően, a tudósok új távlatokat nyit az anyagcsere vizsgálatok, lassítja az öregedési folyamatot, a fejlesztés és az új bionanotechnologies alkalmazott az emberi szervezetben.
Egy érdekes tény a korlátozás
Scientist Randy Lewis (mellesleg nagy rajongója a Spider-Man) végzett genom restrikciós pók, válassza ki a fragmentum termeléséért felelős hasított szalag (a legerősebb), majd építeni őket a tejtermelés gének kecske. Az eredmény az volt, hogy kialakult kecskék tejtermelése és pókhálót.