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限制性内切酶3
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下一篇 2010-01-21 09:41:00
/ 个人分类:分生技术
3.反应时间
反应时间通常为1小时或更多,许多酶延长反应时间可减少酶的用量。EcoRⅠ若反应16小时,所需酶量为正常酶切时间的1/8,即若反应时间为16小时,则所用酶量为只切1小时的1/8。其它一些酶也有类似情况,如HindⅢ为1/8;KpnⅠ为1/4;BamHⅠ为1/2。
4.终止酶切的方法
EDTA可鏊合镁离子,从而可终止酶切反应,终止浓度为10mM;加热是常用的方法,对于最佳反应温度为37℃ 的酶,在65℃ 或80℃ 处理20分钟可使酶活性大部分丧失。但是对于在80℃ 作用20分钟也有不失活的酶,如最佳反应温度为37℃ 的酶Bg1Ⅱ、HpaⅠ和PvuⅡ,65℃ 酶Tth111Ⅰ和TspRⅠ,以及50℃ 酶Bc1Ⅰ,可用苯酚抽提去除蛋白,或用试剂盒纯化DNA。
七、星星活性(star activity)
在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似的序列,这个改变的特殊性称星星活性。实际上星星活性是限制性内切酶的一般性质,任何一种限制酶在极端非标准条件下都能切割非典型位点,如ApoⅠ、AseⅠ、BamHⅠ、BssH11、EcoRⅠ、EcoRV、HindⅢ、HinfⅠ、KpnⅠ、PstⅠ、PvuⅡ、SalⅠ、ScaⅠ、TaqⅠ和XmnⅠ等酶皆可表现出星星活性。星星活性在绝大多数情况下是可控制的。
限制酶的特异性变化方式与酶的种类和所用的条件有关,最普遍的活性变化来自1个碱基的变化、识别位点外层碱基的随意性,以及单链缺口。
引起星星活性的因素有甘油浓度高(>5%),酶过量(>100U/ml),离子强度低(<25mM),pH值过高(>8.0),或是加了有机溶剂如PMSD (二甲基亚砜)、乙醇、乙二醇、二甲基乙酰胺(dimethylacetamide)、二甲基甲酰胺(dimethbylformamide)、sulphalane等等,或是用其它二价阳离子如Mn++、Cu++、Co++或Zn++代替了Mg++。但不同的酶对上述条件的敏感性不一样,如PstⅠ比EcoRⅠ对高pH更敏感,但后者对甘油浓度更敏感。
抑制星星活性的措施有许多,如减少酶的用量(可避免过份酶切),减少甘油浓度,保证反应体系中无有机溶剂或乙醇,提高离子强度到100~150mM (如果不会抑制酶的活性的话),降低反应pH至pH7.0,以及保证使用Mg++作为二价阳离子。八、单链DNA的切割
部分切割双链DNA的酶也可消化其单链,但是切割效率不同。HinPⅡ、HhaⅠ、MnlⅠ切割单链DNA的效率是切割双链的50%,HaeⅢ切割单链DNA的效率是切割双链的10%,BstNⅠ、DdeⅠ、HgaⅠ、HinfⅠ、TaqⅠ切割单链DNA的速度比切割双链慢100倍。还有一些酶不切割单链DNA,如AluⅠ、BbvⅠ、DpnⅠ、FnuDⅡ、FokⅠ、HpaⅡ、HphⅠ、MobⅠ、MobⅡ、MspⅠ、Sau3AⅠ、SfaNⅠ等等。
有些限制酶只切割双链DNA中的一条链,产生单链缺口,即切口酶(nicking enzyme),如N.BstNBⅠ。这类酶在命名时前面要加一个N。目前已经商品化的这类酶共有7种。N.BstNBⅠ的识别序列和切割位置如下。
5′...G A G T C N N N N N ...3′
3′...C T C A G N N N N N ...5′
九、酶切位点的引入
在酶切水平上,通过酶切和连接可产生新的酶切位点。
(1)将产生的5'突出端补平后,再连接可产生新的酶切位点。EcoRⅠ的识别位点是GAATTC,先用它来切片段,将5'突出端补平后,再连接可产生XmaⅠ(GAANNNNTTC)和AceⅠ(ATTAAT)酶切位点,而EcoRⅠ的酶切位点消失。
……G AATTC…… 补平 ….GAATT AATTC…. 连接 ….GAATTAATTC…
……CTTAA G…… ….CTTAA TTAAG…. ….CTTAATTAAG…
对HindⅢ位点(AAGCTT)来说,经酶切和连接可产生AluⅠ和NheⅠ酶切位点,同时HindⅢ位点消失。
(2)同尾末端的连接。不同的同尾酶切割DNA产生的末端再相互连接时,可产生新的酶切位点,同时原来的酶切位点却消失。例如BamHⅠ(G↓AATCC)+BclⅠ(T↓GATCA)→AlwⅠ(GGATC 4/5),又如XbaⅠ(T↓CTAGA)+AvrⅡ,或NheⅠ或SpeⅠ或StyⅠ(CCTAGG)→BfaⅠ(C↓TAG)也产生了新的酶切位点。
(3)平端连接。平末端的限制酶切割的DNA在连接后也可产生新的酶切位点,例如PvuⅡ(CAGCTG)+EcoRV(GATATC)→MobⅠ(GATC)。
十、影响酶活性的因素
影响酶切活性的因素有许多,概略的说可分为外因和内因。外因是可预见和控制的,如反应条件、底物的纯度(是否有杂质、是否有盐酚的污染)、何时加酶、操作是否恰当、反应体积的选择以及反应时间的长短等等。内因包括位点偏爱性、甲基化底物、底物的构象。构象的影响主要指切割线性DNA和超螺旋DNA时的活性,如与切割lDNA相比,EcoRⅠ、PstⅠ、SalⅠ需要至少2.5-10倍的酶来切割pBR322的超螺旋DNA。PaeRTⅠ与XhoⅠ切割相同的序列(C↓TCGAG),但如果5'端为CT则PaeRTⅠ不能切割。
十一、酶切位点在基因组中分布的不均一性
在基因组中碱基对的排列是非均匀的,因此尽管有的酶切序列中GC含量相同,但在基因组中出现的机率还是不一样。如在E.coli中,AsoⅠ(GGCGCGCC)切点平均20kb中出现一个,而NotⅠ(GCGGCCGC)切点平均200kb中出现一个(常利用它出现的机会少来构建图谱),EcoRⅠ和HindⅢ切点平均5kb中出现一个,而SpeⅠ(ACTAGT)切点平均60kb中出现一个。
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限制性内切酶