Набор фрагментов, получающихся при расщеплении ДНК определенной рестриктирующей эндонуклеазой, является своеобразным «отпечатком пальцев» этой ДНК. Определяя, какие фрагменты образуются при расщеплении ДНК несколькими рестриктазами по отдельности и в разных комбинациях, часто удается установить порядок расположения сегментов в исходной молекуле, т.е. построить физическую карту ДНК, где указано положение каждого сегмента. Сложные геномы или большие молекулы ДНК дают при обработке рестриктирующими эндонуклеазами сложные наборы фрагментов, и для их анализа используют специальные компьютерные программы.
д. Защита ДНК посредством метилирования
Родственные метилазы. Геномы бактерий, кодирующие рестриктирующие эндонуклеазы, защищены от самодеградации с помощью специфических систем модификации. Метилазы, осуществляющие специфическую модификацию, узнают те же нуклеорестрикции в ДНК проявляют устойчивость к действию определенных эндонуклеаз. Например, в ДНК позвоночных часто встречаются динуклеотиды 5'-meCG‑3'. Если сайт рестрикции эндонуклеазы Hpa II содержит такой метилированный динуклеотид, то фермент не может разрезать ДНК в этом месте. Этот факт используется для определения в сложных геномах состояния метилирования таких динуклеотидов 5'-CG‑3', которые находятся в сайтах узнавания Hpa II. Несмотря на неспособность эндонуклеазы Hpa II разрезать динуклеотид 5'-CmeCGG‑3', ее изошизомер, эндонуклеаза Msp I, осуществляет такое разрезание. Сравнивая чувствительность фрагментов ДНК к двум указанным ферментам, можно локализовать метилированный цитозин на карте. Подобным же образом часто встречающуюся в ДНК растений последовательность 5'-СmеСTAGG‑3' можно отличить от неметилированной формы, 5'-СС‑3', если сравнить продукты, получающиеся при расщеплении ДНК с помощью изо-шизомеров Bst NI и Eco RII.
Независимые метилазы E. coli. При включении фрагментов эукариотической ДНК в бактериальные векторы и их репликации в клетках Е. coli или других прокариот характерный для них тип метилирования утрачивается и они метилируются способом, специфичным для новой клетки-хозяина. Например, в клетках Е. coli динуклеотиды 5'-CG‑3' не метилируются, и в результате сайты, ранее защищенные от действия эндонуклеазы Hpa II, становятся чувствительными к ней. Однако два обычных фермента E. coli: dam ДНК-метилтрансфераза, которая метилирует остаток А в последовательности 5'-GATC‑3', и dcm ДНК-метилтрансфераза, метилирующая остаток С в последовательности 5'-СС‑3', – образуют новые устойчивые сайты; ни одна из этих метилаз не является частью системы рестрикции-модификации. Кроме того, эукариотическая ДНК, реплицированная в E. coli, становится устойчивой к эндонуклеазам Mbo I и Bcl I благодаря тому, что в пределах их сайтов узнавания находится 6‑метиладенин. Заметим, что тот же самый 6‑метиладенин в сайте 5'-GATC‑3' не мешает работе эндонуклеаз Bam HI, Bgl I или Sau 3А; однако разрезание с помощью Sau 3А блокируется, если метилирован остаток С.
Статьи и публикации:
Стандартизация ферментных
препаратов
Очень часто ферментативная активность партии готового препарата заметно отличается от предыдущих. Потребитель же должен получать препарат с определенной стандартной активностью. Поэтому на основе длительного анализа практической работы пр ...
Биоинформационные технологии:
принципы синергетики и их использование. Стахостический резонанс
За последние тридцать лет синергетика, исследующая процессы самоорганизации сложных, открытых эволюционирующих систем, обрела статус общего междисциплинарного подхода при решении самых разнообразных задач человеческой практики. Стартовав ...
Этапы становления генетики
Явление наследственности требует для своей реализации существования специфических носителей наследственной информации, т.е. специфического генетического материала, который должен обладать способностью к ауторепродукции (репликации, редупл ...