3. la restricción:
Fue notado que un fago (virus
bacterial o bacteriofago) que parasita a una especie de E. coli
es destruido cuando esto entra en una bacteria de una otra especie:
se dice que este phage es "restringido" en una cepa
determinada. Las otras cepas de bacterias producen una endonucleasa
que corta el ADN del fago que no fue metilado por un metilasa
específica de estas bacterias. La restricción es
producida por una pareja de enzimas: un metilasa y un endonucleasa.
La metilasa y la endonucleasa reconocen un mismo sitio, el sitio
de restricción.
las enzimas de restricción de tipo II:
En biología molecular, se utilizan sobre todo las endonucleasa
de tipo II. La metilasa de tipo II pone un metilo sobre un nucleotido
del sitio (Adenina o Citosina). Esta metilación protege
este sitio: en effecto, la endonucleasa de typo II corta los
sitios no metilados. Así, todo ADN extranjero, que se
introduce, es cortado por la endonuclease. En cambio, el ADN
producido en la bacteria (clonación) no puede ser cortado
por el endonucleasa de la pareja. Estas dos conclusiones son
importantes para la biología molecular.
Por ejemplo, las endonucleasas isoschizomeras
Msp I y Hpa II reconocen la misma secuencia (sitio
de restricción): CCGG.
Msp I es sensible solamente a la metilación del
carbono 5 de cytosine externa (m5CCGG). Hpa II es sensible
a la metilación del carbon 5 de ambas cytosinas (Cm5CGG,
m5CCGG o m5Cm5CGG).
las metilasas menos specificas
Existe además metilasas menos specificas, pero más
general, como dam y dcm. Usted tiene que conocerlos.
dam
La metilasa dam pone un metilo sobre el nitrógeno 6 (m6N)
del adénine en la secuencia GATC. El ADN listo a partir
de células dam + contendrá Gm6ATC y no será
cortando por enzimas bloqueadas por este modo de metilación
(Mbo I).
dcm
Las metilasas dcm ponen un metilo sobre el carbono 5 del citosina
(m5) en la secuencia CCAGG o CCTGG. El ADN listo a partir de
células dcm + contendrá Cm5(A/T)GG y no será
cortando por enzimas bloqueadas por este modelo de metilación
(Bst OI).
Cómo hacer en práctica:
Si nuestro sitio de reconocimiento no contiene todo o la parte
de la secuencia GATC o de la secuencia CC (A/T) GG, será
insensible la metilación por dam y dcm.
Las enzimas que reconocen estas secuencias tienen una sensibilidad
variable en el methylation. Mbo I (sitio: GATC) y Bam
H I (sitio: GGATCC) contenen el sitio dam. Mbo I es inhibido
y Bam HI no.
restricción y la transformación
experimentale
Para la transformación, hay que escoger una cepa de bacteria
que no destruyen (por restricción) la secuencia que hay
que introducir. Un problema común ocurre cuando ADN de
eucariotas, metilado en CG, es introducido en un E. coli con
un sistema de restricción Mcr: esto cortará el
ADN metilado. La restricción limita también la
transmisión del plasmide R (resistencia a los antibióticos)
de bacterias a bacterias.
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3.
restriction:
It was noticed that when a phage (bacterial virus or bacteriophage)
which parasites one species of E. coli enters in a bacterium
of an other species, it is destroyed: it is said that this phage
is "restricted". The other species produce an endonuclease
which cut the DNA of the phage which was not methylated by a
methylase specific of these other bacteria. The restriction process
is produced by a couple of enzymes: a methylase and an endonuclease.
The methylase and the endonuclease recognize the same site, called
the site of restriction.
type II restriction enzymes
In molecular biology, type II endonucleases are widely used.
The type II methylase puts a methyl on a nucleotido (A or C)
of the site. This ethylation protects this site: indeed, the
endonuclease of the same couple cuts the unmethylated sites.
Any foreign DNA, which is introduced inside the bacterium, is
cut by the endonuclease, because it is not methylated at the
right place. Any DNA produced in this bacterium (cloning) cannot
be cut by the endonuclease of the couple. These two conclusions
are important in molecular biology.
For example, the isoschizomeros Msp I and Hpa II
recognize the same sequence (site of restriction): CCGG.
Msp I is sensitive only to the methylation of the carbon
5 of the external cytosine (m5CCGG). Hpa II is sensitive
to the methylation of both cytosines (Cm5CGG, m5CCGG o m5Cm5CGG).
less specific methylases:
Many bacterium exoress less specific methylases like dam and
dcm. You have to know them
dam
dam methylases put a methyl on the nitrogen 6 (m6N) of the molecule
of adenin when located in the sequence GATC. The ADN produced
and extracted from a dam + bacteria cannot be cut by an endonuclease
recognizing a site containing this sequence (Mbo I).
dcm
dcm methylases put a methyl on the carbon 5 (m5) of the molecule
of cytosine located in the sequences CCAGG or CCTGG. The ADN
produced and extracted from a dcm + bacteria cannot be cut by
an endonuclease recognizing a site containing this sequence (Bst
O1).
What to do in practice:
If our recognition site does not contain all or a part the sequences
(GATC) and (CC (A/T) GG), there will be no problem.
But:
The enzymes which recognize these sequences have a variable sensibility
to methylation. Mbo I (sitio: GATC) and Bam H I (sitio: GGATCC)
contain the site dam. Mbo is inhibited and BamH is no.
Restriction and experimental transformation
Transformation requires a bacteria that doesn't destroy, by restriction,
the DNA which is introduced. In eukaryotes, the DNA is often
methylated on CG. When such a DNA is introduced in bacteria expressing
the restriction system Mcr, it is cut into pieces because the
Mcr system cut the DNA which is methylated. Restriction limit
also the transmission of the R plasmid wich communicate the antibiotic
resistence.
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