Belangrijk verschil - Type I vs Type II restrictie-enzym
Een restrictie-enzym, beter bekend als een restrictie-endonuclease, heeft het vermogen om DNA-moleculen in kleine fragmenten te splitsen. Dit splitsingsproces vindt plaats in de buurt van of op een speciale herkenningsplaats van het DNA-molecuul dat een restrictieplaats wordt genoemd. Een herkenningsplaats is typisch samengesteld uit 4-8 basenparen. Afhankelijk van de plaats van splitsing, kunnen restrictie-enzymen van vier verschillende typen zijn; Type I, Type II, Type III en Type IV. Naast de plaats van splitsing worden factoren zoals samenstelling, de vereiste van co-factoren en de toestand van de doelsequentie in aanmerking genomen bij het differentiëren van restrictie-enzymen in vier groepen. Tijdens de splitsing van het DNA-molecuul kan de splitsingsplaats ofwel op de restrictieplaats zelf zijn of op een afstand van de restrictieplaats. Tijdens het proces van splitsing van DNA maken de restrictie-enzymen twee incisies door elk van de suikerfosfaatruggengraat in de dubbele helix van DNA. Restrictie-enzymen komen vooral voor in Achaea en bacteriën. Ze gebruiken deze enzymen als afweermechanisme tegen de binnenvallende virussen. De restrictie-enzymen klieven het vreemde (pathogene) DNA, maar niet het eigen DNA. Zijn eigen DNA wordt beschermd door een enzym dat bekend staat als methyltransferase, dat wijzigingen aanbrengt in het gastheer-DNA en splitsing voorkomt. Type I restrictie-enzym heeft een splitsingsplaats die weg is van de herkenningsplaats. Type II-restrictie-enzymen splitsen binnen de herkenningsplaats zelf of op een kleinere afstand ervan. Dit is het belangrijkste verschil tussen Type I en Type II restrictie-enzym.
Wat is Type I Restriction Enzyme?
Type I restrictie-enzymen zijn pentamere eiwitten die zijn samengesteld uit drie multi-subeenheden: restrictie-subeenheid, methyleringssubeenheid en DNA-sequentieherkenningssubeenheid. Deze subeenheden zijn niet identiek. Ze werden aanvankelijk geïdentificeerd in twee verschillende vormen van Escherichia coli. De splitsingsplaats van deze restrictie-enzymen is aanwezig op verschillende willekeurige punten, typisch 1000 basenparen verwijderd van de herkenningsplaats. Deze restrictie-enzymen hebben voor hun activering ATP, Mg2+ en S-adenosyl-L-methionine nodig. Type I restrictie-enzymen bezitten zowel methylase- als restrictie-activiteiten. Bacteriën gebruiken restrictie-enzymen als cellulair afweermechanisme tegen binnendringende virussen. Restrictie-enzymen klieven viraal DNA en vernietigen ze. Maar om de splitsing van zijn eigen gastheer-DNA te voorkomen, biedt type I-restrictie-enzym een methyleringsbescherming. Dit wijzigt gastheer-DNA en voorkomt splitsing. Hoewel deze restrictie-enzymen biochemisch belangrijk zijn, worden ze niet veel gebruikt omdat ze geen discrete restrictiefragmenten of gelbindingspatronen verschaffen.
Wat zijn type II restrictie-enzymen?
Type II restrictie-enzymen bevatten twee identieke subeenheden in hun structuur. Homodimeren worden gevormd door type II restrictie-enzymen met de herkenningsplaatsen. De herkenningsplaatsen zijn typisch palindroom en zijn onverdeeld. Het heeft een lengte van 4-8 basenparen. In tegenstelling tot type I is de splitsingsplaats van type II restrictie-enzym aanwezig op de herkenningsplaats of op korte afstand van de herkenningsplaats.
Figuur 02: Type II restrictie-enzymen
Deze restrictie-enzymen zijn biochemisch significant en zijn op grote schaal in de handel verkrijgbaar. Voor zijn activering heeft het alleen Mg2+ nodig. Het heeft geen methyleringsactiviteit en biedt alleen de functie van restrictie-activiteit. Deze restrictie-enzymen binden aan de DNA-moleculen als homodimeren en hebben het vermogen om zowel symmetrische DNA-sequenties als asymmetrische sequenties te herkennen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen type I en type II restrictie-enzymen?
- Type I en Type II restrictie-enzymen zijn soorten enzymen die restrictie-endonucleasen zijn die betrokken zijn bij de splitsing van DNA-moleculen in kleinere fragmenten.
- Beide zijn nuttig bij moleculaire biologische technieken.
Wat is het verschil tussen Type I en Type II restrictie-enzym?
Type I vs Type II restrictie-enzym |
|
| Type I restrictie-enzym is een DNA-restrictie-enzym dat DNA op willekeurige plaatsen ver van de herkenningsplaats afsplitst. | Type II-restrictie-enzym is een DNA-restrictie-enzym dat DNA op gedefinieerde posities dicht bij of binnen de herkenningsplaats splitst. |
| Compositie | |
| Type I restrictie-enzym is een complex enzym dat bestaat uit drie (03) niet-identieke subeenheden. | Type II restrictie-enzym is een eenvoudig enzym dat is samengesteld uit twee identieke subeenheden. |
| Molecuulgewicht | |
| Type I restrictie-enzym weegt 400.000 d alton. | Type II restrictie-enzym heeft een gewichtsbereik van 20.000 – 100.000 d alton. |
| Opeenvolging van splitsing | |
| De splitsingsvolgorde is niet specifiek in type I restrictie-enzym. | Type II restrictie-enzym heeft een specifieke splitsingsvolgorde. |
| Decolleté | |
| De plaats van splitsing is 1000 nucleotiden verwijderd van de herkenningsplaats in type I restrictie-enzymen. | De splitsingsplaats is aanwezig op de herkenningsplaats of op korte afstand van de herkenningsplaats in type II restrictie-enzym. |
| Cofactoren voor activering | |
| Type I restrictie-enzym vereist ATP, Mg2+ en S-adenosyl-L-methionine voor zijn activering. | Alleen Mg2+ is nodig om type II restrictie-enzym te activeren. |
| Methyleringsactiviteit | |
| Het type I-enzym biedt bescherming aan het DNA door methylering. | Geen methyleringsactiviteit in Type II restrictie-enzymen. |
| Activiteit van het enzym | |
| Type I restrictie-enzym zorgt voor zowel endonuclease (restrictie) als methyleringsactiviteiten. | Type II restrictie-enzym biedt alleen restrictie-activiteit. |
| Voorbeelden | |
| EcoK, EcoB | Hind II, EcoRI |
Samenvatting – Type I vs Type II restrictie-enzym
Restrictie-enzymen worden biologische scharen genoemd die DNA-moleculen in kleinere stoffen klieven. Restrictie-enzymen worden gedifferentieerd in 04 verschillende categorieën volgens de locatie van de splitsingsplaats met betrekking tot de herkenningsplaats, aanwezige co-factoren, samenstelling en toestand van de doelsequentie. Voor de activering ervan hebben Type I-restrictie-enzymen ATP, Mg2+, en S-adenosyl-L-methionine nodig. De splitsingsplaats van type I restrictie-enzym is typisch 1000 basenparen verwijderd van de herkenningsplaats aanwezig en verschaft de methylasebescherming aan DNA. Type II restrictie-enzymen hebben alleen Mg2+nodig voor activering. De splitsingsplaats is aanwezig op de herkenningsplaats of dichtbij. Het heeft geen methyleringsactiviteit en is in de handel algemeen verkrijgbaar. Dit is het verschil tussen type I restrictie-enzym en type II restrictie-enzym.
Download PDF-versie van Type I vs Type II Restriction Enzyme
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen Type I en Type II Restriction Enzyme.
