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核酸酶的分類與研究
  • 釋出日期₪╃:2022-07-20      瀏覽次數₪╃:98
    • 能夠將聚核苷酸鏈的磷酸二酯鍵切斷的酶··,稱為核酸酶╃✘✘↟。核酸酶屬於水解酶··,作用於磷酸二酯鍵的P-O位置╃✘✘↟。
      核酸酶是在核酸分解的第一步中··,作用於水解核苷酸之間的磷酸二酯鍵的一種核酸╃✘✘↟。在高等動植物中都有作用於磷酸二酯鍵的╃✘✘↟。
      不同來源的核酸酶··,其專一性╃☁│·、作用方式都有所不同╃✘✘↟。有些核酸酶只能作用於RNA··,稱為核糖核酸酶(RNase)··,有些核酸酶只能作用於DNA··,稱為脫氧核糖核酸酶(DNase)··,有些核酸酶專一性較低··,既能作用於RNA也能作用於DNA··,因此統稱為核酸酶(nuclease)╃✘✘↟。根據核酸酶作用的位置不同··,又可將核酸酶分為核酸外切酶(exonuclease)和核酸內切酶(endonuclease)╃✘✘↟。

      分類介紹

      核酸外切酶

      有些核酸酶能從DNA或RNA鏈的一端逐個水解下單核苷酸··,所以稱為核酸外切酶╃✘✘↟。只作用於DNA的核酸外切酶稱為脫氧核糖核酸外切酶··,只作用於RNA的核酸外切酶稱為核糖核酸外切酶;也有一些核酸外切酶可以作用於DNA或RNA╃✘✘↟。核酸外切酶從3′端開始逐個水解核苷酸··,稱為3′→5′外切酶··,例如··,蛇毒磷酸二酯酶即是一種3′→5′外切酶··,水解產物為5′核苷酸;核酸外切酶從5′端開始逐個水解核苷酸··,稱為5′→3′外切酶··,例如₪╃:牛脾磷酸二酯酶即是一種5′→3′外切酶··,水解產物為3′核苷酸╃✘✘↟。
      核酸內切酶
      核酸內切酶催化水解多核苷酸內部的磷酸二酯鍵╃✘✘↟。有些核酸內切酶僅水解5′磷酸二酯鍵··,把磷酸基團留在3′位置上··,稱為5′-內切酶;而有些僅水解3′-磷酸二酯鍵··,把磷酸基團留在5′位置上··,稱為3′-內切酶╃✘✘↟。還有一些核酸內切酶對磷酸酯鍵一側的鹼基有專一要求··,例如胰臟核糖核酸酶(RNaseA)即是一種高度專一性核酸內切酶··,它作用於由嘧啶核苷酸C‘3處的羥基與下一個核苷酸C5’處的磷酸形成的3‘··,5’-磷酸二脂鍵··,產物為以3′嘧啶核苷酸結尾的低聚核苷酸和以5’核苷酸開頭的低聚核苷酸╃✘✘↟。

      發展歷史

      20世紀70年代··,在細菌中陸續發現了一類核酸內切酶··,能專一性地識別並水解雙鏈DNA上的特異核苷酸順序··,稱為限制性核酸內切酶(restriction endonuclease··,簡稱限制酶)╃✘✘↟。當外源DNA侵入細菌後··,限制性內切酶可將其水解切成片段··,從而限制了外源DNA在細菌細胞內的表達··,而細菌本身的DNA由於在該特異核苷酸順序處被甲基化酶修飾··,不被水解··,從而得到保護╃✘✘↟。

      限制性核酸內切酶的研究和應用發展很快··,已提純的限制性核酸內切酶有100多種··,許多已成為基因工程研究中必不.可少的工具酶╃✘✘↟。
      限制性核酸內切酶可被分成三種類型╃✘✘↟。Ⅰ型和Ⅲ型限制酶水解DNA需要消耗ATP··,全酶中的部分亞基有透過在特殊鹼基上補加甲基基團對DNA進行化學修飾的活性╃✘✘↟。
      Ⅰ型和Ⅲ型酶具有限制和修飾兩種作用··,而特異性弱··,切割位點的序列不固定··,不已知··,不宜用於基因克隆中╃✘✘↟。
      Ⅱ型限制酶水解DNA不需要ATP也不以甲基化或其它方式修飾DNA··,能在所識別的特殊核苷酸順序內或附近切割DNA╃✘✘↟。因此··,被廣泛用於DNA分子克隆和序列測定╃✘✘↟。

      本質研究

      關於網上描述核酸酶的本質是RNA··,有一定誤區╃✘✘↟。

      首先··,核酸酶的本質是蛋白質╃✘✘↟。
      1··,如圖1是核酸酶的三級結構╃✘✘↟。可以看出核酸酶是由氨基酸合成的╃✘✘↟。
      2··,從發展歷史.上看₪╃:
      RNA的催化作用是在1985年Cech等人對四膜蟲rRNA自我剪接機制地深入研究時發現的╃✘✘↟。而基因工程在1980年就成功做成.第一隻轉基因動物(小鼠)╃✘✘↟。也就說1980年就已經用核酸酶來切割DNA獲取目的基因了··,而RNA類酶(核酶)的催化作用是在1985年才發現並提出來的╃✘✘↟。
      請注意區分核酶(Ribozyme··,有生物催化功能的RNA)和核酸酶(RNAse/DNAse··,水解核酸的酶)

       

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