Рестриктазы — это ферменты (молекулярные ножницы), разрезающие двуцепочечную молекулу ДНК в узнаваемой ими определенной последовательности нуклеотидов. Причем каждая рестриктаза узнает свою последовательность нуклеотидов ДНК, независимо от ее видовой принадлежности, прикрепляясь к ней и разрезая ее в месте прикрепления. Обычно рестриктазы распознают в молекуле ДНК очень короткие, но строго специфичные для каждого фермента участки длиной в 4—6 пар нуклеотидов и разрезают обе цепи ДНК посередине этих участковили с некоторым смещением. В первом случае образуются обрывки с ровными (тупыми) концами, а во втором — стороны разрезаемых цепочек ДНК заходят друг за друга, образуя «липкие» концы, способные соединяться между собой в силу комплементарности. Примером рестриктаз второго типа является EcoRl, которая узнает фрагмент ДНК из б нуклеотидов ГААТТЦ и режет эту последовательность асимметрично, ступенькой между нуклеотидами Г и А (см. рис. 123 в учебном пособии). Сейчас в арсенале генных инженеров имеется более 500 различных рестриктаз, способных разрезать ДНК примерно в 120 различных местах. При помощи набора ферментов рестрикции исследователи научились получать фрагменты ДНК разных размеров из организмов практически любых видов.
«Сшивание» выступающих «липких» концов фрагментов двуцепочечной молекулы ДНК осуществляет фермент ДНК-лигаза. Он «сшивает» между собой сахарофосфатные остовы двух фрагментов с образованием полной структуры двойной спирали ДНК.
Для доставки чужеродных генов в различные организмы ученые применяют специальные устройства — векторы. Вектор (в переводе с англ. — повозка) — это молекула ДНК, способная самостоятельно реплицироваться в клетках различных организмов и обеспечивать размножение и работу встроенного внее искусственно какого-либо гена. Идеальными векторными молекулами, созданными самой природой, являются плазмиды — небольшие кольцевые молекулы ДНК, самостоятельно живущие в цитоплазме бактерий. Они также имеют участки ДНК для действия ряда рестриктаз. Разрезав кольцо плазмидной ДНК, рестриктаза своим действием переводит ее в линейное состояние, после чего ее можно соединить с фрагментом ДНК другого вида с подходящими «липкими» концами.
Помимо плазмид, в качестве векторов применяют также фаги и вирусы.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему