المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
مملكة «متني» في خطابات تل العمارنة.
2024-07-04
مملكة آشور وخطابات «تل العمارنة»
2024-07-04
آلاشيا «قبرص» في خطابات تل العمارنة.
2024-07-04
لمحة عن ممالك الشرق التي جاء ذكرها في خطابات تل العمارنة (بابل)
2024-07-04
معنى الازدراء
2024-07-04
معنى الخبت
2024-07-04

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Restrtction Endonucleases  
  
572   02:34 صباحاً   date: 2-1-2022
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :

Restrtction Endonucleases


One of the major obstacles to molecular analysis of genomic DNA is the immense size of the molecules involved. The discovery of a special group of bacterial enzymes, called restriction endonucleases (restriction enzymes), which cleave double-stranded DNA (dsDNA) into smaller, more manageable fragments, opened the way for DNA analysis. Because each enzyme cleaves dsDNA at a specific nucleotide sequence (restriction site), restriction enzymes are used experimentally to obtain precisely defined DNA segments called restriction fragments.
A. Specificity
Restriction endonucleases recognize short stretches of dsDNA (4–8 bp) that contain specific nucleotide sequences. These sequences, which differ for each restriction enzyme, are palindromes, that is, they exhibit twofold rotational symmetry (Fig. 1). This means that, within a short region of the dsDNA, the nucleotide sequence on the two strands is identical if each is read in the 5′→3′ direction. Therefore, if you turn the page upside down (that is, rotate it 180° around its axis of symmetry) the sequence remains the same.


Figure 1: Recognition sequence of restriction endonuclease EcoRI shows twofold rotational symmetry. dsDNA = double-stranded DNA; A = adenine; C = cytosine; G = guanine; T = thymine.
In bacteria, restriction endonucleases limit (restrict) the expression of nonbacterial (foreign) DNA through cleavage. Bacterial DNA is protected from cleavage by methylation of adenine at the restriction site.
B. Nomenclature
A restriction enzyme is named according to the organism from which it was isolated. The first letter of the name is from the genus of the bacterium. The next two letters are from the name of the species. An additional letter indicates the type or strain (as needed), and a number (Roman numeral) is appended to indicate the order in which the enzyme was discovered in that particular organism. For example, HaeIII is the third restriction endonuclease isolated from the bacterium Haemophilus aegyptius.
C. Sticky and blunt ends
Restriction enzymes cleave dsDNA so as to produce a 3′-hydroxyl group on one end and a 5′-phosphate group on the other. Some restriction endonucleases, such as TaqI, form staggered cuts that produce sticky or cohesive ends (that is, the resulting DNA fragments have single-stranded regions that are complementary to each other), as shown in Figure 2.
Other restriction endonucleases, such as HaeIII, produce fragments that have blunt ends that are entirely double stranded and, therefore, do not form hydrogen bonds with each other. Using the enzyme DNA ligase , sticky ends of a DNA fragment of interest can be covalently joined with other DNA fragments that have sticky ends produced by cleavage with the same restriction endonuclease (Fig. 3). [Note: A ligase encoded by bacteriophage T4 can covalently join blunt-ended fragments.]

Figure 2: Specificity of TaqI and HaeIII restriction endonucleases. A = adenine; C = cytosine; G = guanine; T = thymine.

Figure 3: Formation of recombinant DNA from restriction fragments with sticky ends. A = adenine; C = cytosine; G = guanine; T = thymine.
D. Restriction sites
A DNA sequence that is recognized and cut by a restriction enzyme is called a restriction site. Restriction endonucleases cleave dsDNA into fragments of different sizes depending upon the size of the sequence recognized. For example, an enzyme that recognizes a specific 4-bp sequence produces many cuts in the DNA molecule, one every 44 bp. In contrast, an enzyme requiring a unique sequence of 6 bp produces fewer cuts (one every 46 bp) and, therefore, longer pieces. Hundreds of these enzymes, each having different cleavage specificities (varying in both nucleotide sequences and length of recognition sites), are commercially available.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.