آنزیم برشی | آنزیم محدود کننده
آشنایی با آنزیم های محدود کننده جهت خرید آنزیم برشی در فروشگاه اینترنتی کیاژن
آنزیم های محدود کننده ( آنزیم های برشی ) در اواخر دهه 1960 و اوایل دهه 1970 توسط زیست شناسان مولکولی ورنر آربر، همیلتون او. اسمیت و دانیل ناتانز کشف و مشخص شدند. توانایی آنزیم‌ها برای برش DNA در مکان‌های دقیق، محققان را قادر می‌سازد تا قطعات حاوی ژن را جدا کرده و آنها را با مولکول‌های دیگر DNA ترکیب کنند، تصور میشود که آنزیم‌های محدودکننده از یک پروتئین اجدادی مشترک سرچشمه گرفته و برای شناسایی توالی‌های خاص از طریق فرآیندهایی مانند نوترکیب ژنتیکی و تقویت ژن تکامل یافته‌اند.
یک آنزیم محدود کننده ( آنزیم برشی) پروتئینی جدا شده از باکتری است که توالی های DNA را در مکان های خاص می شکافد و قطعات DNAبا یک توالی شناخته شده در هر انتها تولید می کند. استفاده از آنزیم‌های محدودکننده برای برخی روش‌های آزمایشگاهی، از جمله فناوری DNA نوترکیب و مهندسی ژنتیک، حیاتی است.
به لطف تکنولوژی های جدید قیمت آنزیم برشی ( قیمت آنزیم محدود کننده ) نسبت به دهه های پیش بسیار پایین آمده جهت سفارش و خرید آنزیم های برشی با بهترین قیمت و بالاترین ماندگاری آنزیم برشی مد نظر خود را در فروشگاه کیاژن جستجو کنید.
اندونوکلئازهای محدود کننده که عموماً به عنوان آنزیم های محدودکننده شناخته می شوند، همه جا در پروکاریوت ها وجود دارند. عملکرد اندونوکلئازهای محدوده کننده عمدتاً محافظت در برابر مواد ژنتیکی خارجی به ویژه در برابر DNA باکتریوفاژ است. سایر عملکردهای نسبت داده شده به این آنزیم ها، نوترکیب و جابجایی است.
هر آنزیم برشی یک توالی کوتاه و خاص از بازهای نوکلئوتیدی (چهار زیرواحد شیمیایی اساسی مولکول DNA دو رشته ای خطی – آدنین، سیتوزین، تیمین و گوانین) را تشخیص می دهد. این نواحی توالی های شناسایی یا مکان های شناسایی نامیده می شوند و به طور تصادفی در سراسر DNA توزیع می شوند. گونه‌های مختلف باکتری، آنزیم‌های محدودکننده‌ای می‌سازند که توالی‌های نوکلئوتیدی مختلف را تشخیص می‌دهند.
در طی سال های اخیر استفاده از انزیم برشی به ابزاری جدایی ناپذیر در حوزه زیست تبدیل شده است جهت استعلام قیمت انزیم برشی با کارشناسان حرفه ای کیاژن همراه باشید.
چرا باکتری ها آنزیم های محدود کننده دارند؟
تصور میشود که آنزیم‌های محدودکننده به‌عنوان یک مکانیسم دفاعی تکامل یافته‌اند و به باکتری‌ها اجازه می‌دهند DNA خارجی بالقوه مضر (مانند DNA ویروس‌های آلوده‌کننده باکتری) را جدا کنند.
یک باکتری از یک آنزیم محدود کننده برای دفاع در برابر ویروس های باکتریایی به نام باکتریوفاژها یا فاژها استفاده می کند. هنگامی که فاژ یک باکتری را آلوده می کند، DNA خود را به سلول باکتری وارد می کند تا بتواند تکثیر شود. آنزیم برشی از تکثیر DNA فاژ با برش دادن آن به قطعات متعدد جلوگیری می کند.
هنگامی که یک اندونوکلئاز محدود کننده یک توالی را تشخیص می دهد، با واکنش هیدرولیز (شکاف یک پیوند شیمیایی با افزودن یک مولکول آب) پیوند بین نوکلئوتیدهای مجاور، از مولکول DNA عبور می کند. باکتری ها با پنهان کردن توالی های تشخیص خود از تجزیه DNA خود به این روش جلوگیری می کنند. آنزیم‌هایی که متیلاز نامیده می‌شوند، گروه‌های متیل (-CH3) را به بازهای آدنین یا سیتوزین در توالی شناسایی اضافه میکنند، که در نتیجه اصلاح شده و از اندونوکلئاز محافظت میشود.
آنزیم برشی و متیلاز مربوط به آن، سیستم محدودیت-اصلاح گونه‌های باکتریایی را تشکیل می‌دهند. اندونوکلئازهای محدودکننده سیستم‌های اصلاح محدود (restriction-modification) متشکل از فعالیت‌های اندونوکلئاز و متیل ترانسفراز را تشکیل می‌دهند. اندونوکلئاز DNA خارجی را در محل های شناسایی تعریف شده تشخیص داده و می شکافد.
متیل ترانسفراز مکان های شناسایی در DNA میزبان را اصلاح می کند و از آن در برابر فعالیت اندونوکلئازها محافظت می کند. توالی‌های موجود در DNA خارجی معمولاً متیله نمی‌شوند و تحت هضم محدود قرار می‌گیرند. هر آنزیم محدود کننده یک توالی خاص از 4 تا 8 نوکلئوتید را در DNA تشخیص می دهد و در این مکان ها می شکافد. اندونوکلئازهای جدا شده توسط ارگانیسم های مختلف با مکان های شناسایی یکسان، ایزوشیزومر نامیده می شوند.اکثر انزیم های برشی و اندونوکلئاز ایزوشیزومر در مجموعه کیاژن فناور قابل دسترسی و سفارش هستند.
به عنوان مثالی از نحوه شناسایی و برش آنزیم محدود کننده یک توالی DNA، اجازه دهید EcoRI را در نظر بگیریم، یک آنزیم محدود کننده رایج که در آزمایشگاه ها استفاده می شود. EcoRI در سایت زیر برش می‌دهد:
هنگامی که EcoRI این سایت را شناسایی و برش می‌دهد، همیشه این کار را در یک الگوی بسیار خاص انجام می‌دهد که انتهای آنها با DNA تک رشته‌ای «اورهنگ» تولید می‌کند:
اگر قطعه دیگری از DNA دارای اورهانگ های منطبق باشد (مثلاً، زیرا توسط EcoRI بریده شده است)، اورهانگ ها می توانند با جفت شدن پایه های مکمل به هم بچسبند. به همین دلیل گفته میشود که آنزیم‌هایی که قطعات اویزان تک رشته‌ای را تولید میکنند، انتهای چسبنده ایجاد میکنند. انتهای چسبنده در شبیه سازی مفید است زیرا آنها دو قطعه DNA را به هم متصل می کنند تا بتوانند توسط DNA لیگاز به هم متصل شوند.
همه آنزیم های برشی انتهای چسبنده تولید نمی کنند. برخی از آنها “کاترهای بلانت” هستند که مستقیماً وسط یک دنباله هدف را برش می دهند و هیچ آویزانی باقی نمی گذارند. آنزیم محدود کننده SmaI نمونه ای از کاتر بلانت است:
قطعات با انتهای بلانت را می توان توسط DNA لیگاز به یکدیگر متصل کرد. با این حال، اتصال قطعات با انتهای صاف سخت تر است (واکنش ligation کارایی کمتری دارد و احتمال شکست آن بیشتر است) زیرا هیچ برآمدگی تک رشته ای برای نگه داشتن مولکول های DNA در موقعیت خود وجود ندارد.
آنزیم‌های محدودکننده این نام‌های عجیب را از کجا می‌آورند؟
آنزیم های برشی برای گونه های پروکاریوتی که از آنها جدا شده اند نام گذاری می شوند و همچنین آنزیم های برشی به دلیل توانایی آنها در محدود کردن یا محدود کردن تعداد سویه های باکتریوفاژی که می توانند یک باکتری را آلوده کنند نامگذاری شدند.
به عنوان مثال، آنزیم های جدا شده از باکتری اشریشیا کلی با Eco شروع می شوند (مانند EcoRI).
|
Cut Pattern |
Recognition Site |
Source |
Name |
|
5′−G↓AATTC−3′ 3′−CTTAA↑G−5′ |
5′−GAATTC−3′ 3′−CTTAAG−5′ |
Escherichia coli |
|
|
5′−G↓GATCC−3′ 3′−CCTAG↑G−5′ |
5′−GGATCC−3′ 3′−CCTAGG−5′ |
Bacillus amyloliquefaciens |
|
|
5′−A↓AGCTT−3′ 3′−TTCGA↑A−5′ |
5′−AAGCTT−3′ 3′−TTCGAA−5′ |
Haemophilus influenzae |
|
|
5′−CCC↓GGG−3′ 3′−GGG↑CCC−5′ |
5′−CCCGGG−3′ 3′−GGGCCC−5′ |
Serratia marcescens |
|
|
5′−GAGCT↓C−3′ 3′−C↑TCGAG−5′ |
5′−GAGCTC−3′ 3′−CTCGAG−5′ |
Streptomyces achromogenes |
آنزیم های محدود کننده فوق العاده جالب هستند و حداقل سه هزار مورد از آنها وجود دارد. هر یک از این آنزیم‌ها توالی DNA خاصی را قطع میکنند و فرقی نمی‌کنند که DNA از کجا آمده است – باکتری، قارچ، موش یا انسان.
در شبیه سازی DNA، محققان کپی های زیادی از یک قطعه DNA، مانند یک ژن، می سازند. در بسیاری از موارد، شبیه سازی شامل قرار دادن ژن در یک قطعه DNA دایره ای به نام پلاسمید است که می تواند در باکتری ها کپی شود.
به طور سنتی، چهار نوع آنزیم برشی شناسایی می‌شوند که I، II، III و IV نامیده می‌شوند که عمدتاً در ساختار، محل برش، ویژگی و کوفاکتورها متفاوت هستند. آنزیم‌های نوع I و III از این نظر مشابه هستند که فعالیت‌های محدودکننده و متیلاز توسط یک کمپلکس آنزیمی بزرگ انجام می‌شوند، برخلاف سیستم نوع II، که در آن Restriction Enzyme مستقل از متیلاز آن است. آنزیم‌های محدودکننده نوع II نیز با انواع I و III تفاوت دارند زیرا آنها DNA را در مکان‌های خاصی در محل تشخیص می‌شکافند. بقیه به طور تصادفی DNA را جدا می کنند، گاهی اوقات صدها باز از توالی تشخیص.
اگر تا به حال موفق به خرید انزیم محدود کننده خود نشده اید یا انزیم برشی مد نظرتان را نیافته اید کافیست کد محصول سفارشی و شرکت تولید کننده انزیم اندونوکلئاز مد نظر خود را با کارشناسان کیاژن فناور در میان بگذارید تا بهترین قیمت خرید آنزیم برشی را به شما ارائه دهند.
چندین هزار آنزیم محدود کننده نوع II از انواع گونه های باکتریایی شناسایی شده است. این آنزیم ها چند صد توالی مجزا را تشخیص می دهند که معمولاً چهار تا هشت باز طول دارند. آنزیم های محدود کننده نوع IV فقط DNA متیله را می شکافند و در برش جایگاه خاص و یکتا بسیار ضعیف عمل میکنند.
تفاوت قیمت انزیم برشی در شرکت های مختلف و شرکت کیاژن فناور به دلایل متفاوتی قابل تامل و بررسی است :
1. آنزیم های برشی ( محدود کننده ) در کیاژن دارای حداکثر زمان ماندگاری هستند.
2. واردات آنزیم های برشی با حفظ زنجیره سرد و بدون آسیب به آنزیم انجام میشود.
3. تحویل محصول مورد نظر در حداقل زمان ممکن توسط کیاژن فناور صورت می پذیرد.
4. اصالت آنزیم برشی خریداری شده قابل بررسی و پیگیری است.
5. بزرگترین مجموعه آنزیم برشی ( محدود کننده ) در دسترس شما عزیزان و همراهان همیشگی فروشگاه اینترنتی کیاژن قرار دارد.
