【精品】分子克隆工具酶精品ppt课件.ppt
《【精品】分子克隆工具酶精品ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【精品】分子克隆工具酶精品ppt课件.ppt(60页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、分子克隆工具酶Chapter7 分子克隆工具酶分子克隆工具酶1.限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(特异性切割特异性切割)2.甲基化酶甲基化酶(DNA分子的甲基化分子的甲基化)3.DNA聚合酶聚合酶(合成合成DNA)4.其他分子克隆工具酶其他分子克隆工具酶(细胞破壁、细胞破壁、核酸纯化等核酸纯化等)第一节第一节 限制性内切酶限制性内切酶1.限制与修饰现象限制与修饰现象2.限制酶的发现限制酶的发现3.命名:命名:4.宿主宿主属名属名第一个字母第一个字母(大写大写)5.+种名种名头两个字母头两个字母(小写小写)6.+菌株菌株号号7.+罗马序号罗马序号一、限制与修饰一、限制与修饰the 1st suc
2、h enzyme foundEscherichia coli Species categoryR13strainHow to name a restriction endonuclease?EcoRI限制性内切核酸酶的命名限制性内切核酸酶的命名名名 称称 属名属名 种名种名 株名株名 序数序数 来源菌株来源菌株EcoRI E co R I Escherichia coli RHindIII H in d III Haemophilus influenzaeHindII H in d II Haemophilus influenzaeHindI H in d I Haemophilus infl
3、uenzaeREBASE(The Restriction Enzyme Database)http:/New England Biolabsds-DNA结构结构:切口切口,缺口缺口,断口断口缺口缺口(gap)切口切口(nick)断口断口(cut)3HO P53HO P51、限制酶识别序列的长度、限制酶识别序列的长度 一一般般4-8bp,常常见见6bp,当当识识别别序序列列为为4或或者者6bp时时,他他们们可可识识别别的的序序列列在在完完全全随随机机的的情情况况下下,平平均均每每44=256和和46=4096bp中中会会出出现现一一个个识识别别位点。位点。2、限制酶识别序列的结构、限制酶识别序列
4、的结构 一般为回文对称结构一般为回文对称结构 EcoRI:G AATTC CTTAA G3、限制酶切割的位置:大多在内部,也有在外部、限制酶切割的位置:大多在内部,也有在外部二、限制酶识别的序列二、限制酶识别的序列 nConsider a linear DNA molecule with 6 copies of GAATTC:nit will be cut into 7 fragments which could be separated by the gel electrophoresis.(The largest fragment)(The smallest fragment)digest
5、ion of a DNA fragment with endonuclease EcoRIA given molecule will generate a characteristic series of pattern when digested with a set of different enzymes.e.g.the combination of EcoRI+HindIIIUse of multiple REs allows different regions of a DNA molecule to be isolated1、匹配黏端、匹配黏端(matched end)识识别别位位
6、点点为为回回文文对对称称结结构构,产产生生的的末末端端为为匹匹配配黏黏端端(黏黏性性末末端端,cohesive end),形成的两个末端是相同的,也是互补的。形成的两个末端是相同的,也是互补的。2、平末端、平末端(Blunt end)在在回回文文对对称称轴轴上上同同时时切切割割DNA的的两两条条链链,则产生平末端。则产生平末端。三、限制酶切割产生的末端三、限制酶切割产生的末端(1)Restriction enzymes differ in the recognition specificity:target sites are different.(2)Restriction enzymes
7、differ in the length they recognized,and thus the frequencies differ.Differences of REs(3)Restriction enzymes differ in the nature of the DNA ends they generate:blunt/flush ends(平末端平末端),sticky/staggered ends(粘性末端粘性末端).(4)Restriction enzymes differ in the cleavage activity.Differences of REssticky en
8、ds(粘性末端粘性末端)blunt ends(平末端平末端)Recognition sequences and cut sites of various endonucleasesCleavage of an EcoRI site.The 5 protruding ends are said to be“sticky”because they readily anneal through base-pairing to DNA molecules cut with the same enzyme许许多多限限制制酶酶切切割割DNA产产生生非非对对称称突突出出端端。当当识识别别序序列列为为非非对对
9、称称序序列列时时,切切割割的的DNA产产物物的的末末端端是是 不不 同同 的的,如如 BbvC,它它 的的 识识 别别 切切 割割 位位 点点CCTCAGC GGAGTCG有些限制酶识别简并序列,其识别的序列中有几有些限制酶识别简并序列,其识别的序列中有几种是非对称的。如种是非对称的。如Acc,它的识别切割位点如,它的识别切割位点如下,下,GTAT/CGAC CATA/GCTG3、非对称突出末端、非对称突出末端(1)同序同切酶同序同切酶这些酶识别序列和切割位置都相同。这些酶识别序列和切割位置都相同。Hind与与Hinc 识别切割位点为识别切割位点为 GTYRAC(Y为为C或或T,R为为A或或G
10、)Hpa与与 Hap 识别切割位点为识别切割位点为 CCGG Mob与与 Sau3A识别切割位点为识别切割位点为 GATC 4、同裂酶、同裂酶(isoschizomer):识别相同序列的:识别相同序列的限制酶称为同裂酶,但切割位点可能不同。限制酶称为同裂酶,但切割位点可能不同。(2)同序异切酶同序异切酶 Kpn 和和 Acc65 识别的序列是相同的,但它们识别的序列是相同的,但它们的切割位点不同,分别为:的切割位点不同,分别为:Kpn:GGTACC Acc65:GGTACC4、同裂酶、同裂酶(isoschizomer)(3)“同功多位同功多位”许多识别简并序列的限制酶包含许多识别简并序列的限制
11、酶包含了另一种限制酶的功能了另一种限制酶的功能。如如 EcoR识别和切割位点为识别和切割位点为 GAATTC Apo 识别和切割位点为识别和切割位点为 RAATTY后者可识别前者的序列。后者可识别前者的序列。4、同裂酶、同裂酶(isoschizomer)(4)其它有些限制酶识别的序列有交叉其它有些限制酶识别的序列有交叉。如在如在 pUC 系列质粒的多克隆位点中有一个系列质粒的多克隆位点中有一个Sal位点(识别切割位点为位点(识别切割位点为 GTCGAC),该位),该位点也可被点也可被 Acc位点(识别切割位点为位点(识别切割位点为 GTMKAC)和)和Hinc位点(识别切割位点为位点(识别切割
12、位点为GTYRAC)切割。)切割。4、同裂酶、同裂酶(isoschizomer)5、同尾酶、同尾酶(isocaudarner)不同的不同的 限制酶切割限制酶切割DNA产生的末端是相同的,产生的末端是相同的,且是对称的,即它们可产生相同的黏性末端。且是对称的,即它们可产生相同的黏性末端。BamH I:G GATCCBgl II :A GATCT6、归位内切酶归位内切酶(homing endonuclease)内含子编码的内切酶。内含子编码的内切酶。1、限限制制酶酶切切割割DNA时时对对识识别别序序列列两两端端的的非非识识别别序列有长度的要求。序列有长度的要求。2、酶酶单单位位:在在适适合合的的缓
13、缓冲冲液液及及温温度度下下,在在20l反反应应体体系系中中反反应应1h,使使1gDNA完完全全消消化化所所需需要的酶量。要的酶量。3、在在设设计计PCR引引物物时时,如如果果要要在在末末端端引引入入酶酶切切位位点点,就就需需要要考考虑虑加加上上一一些些满满足足酶酶切切要要求求的的碱碱基基数目。数目。四、四、DNA末端长度对限制酶切割的影响末端长度对限制酶切割的影响 对对同同一一底底物物中中的的有有些些位位点点表表现现出出偏偏爱爱性性切切割割,导导致致其其对对不不同同位位置置的的同同一一个个识识别别序序列列表表现现出不同的切割效率。出不同的切割效率。1、酶切位点对酶的敏感性不同,、酶切位点对酶的
14、敏感性不同,2、在在切切割割相相同同量量的的不不同同DNA时时所所需需要要的的酶酶量是不同的。量是不同的。五、位点偏爱五、位点偏爱(site preference)1.缓冲液:缓冲液:pH、Mg2+、DTT、BSA2.反应温度:大多数反应温度:大多数373.反应时间:反应时间:1-2h4.终终止止酶酶切切的的方方法法:EDTA、加加热热、苯苯酚酚抽提去除蛋白、试剂盒纯化抽提去除蛋白、试剂盒纯化DNA。六、酶切反应条件六、酶切反应条件 在在极极端端非非标标准准条条件件下下,限限制制酶酶能能切切割割与与识识别别序列相似的序列。序列相似的序列。1、引引起起星星星星活活性性的的因因素素:甘甘油油浓浓度
15、度过过高高,酶过量,离子强度低,酶过量,离子强度低,pH过高等。过高等。2、抑抑制制方方法法:减减少少甘甘油油浓浓度度,减减少少酶酶的的用用量量,提提高高离离子子强强度度,降降低低pH,保保证证反反应应体体系无有机溶剂等。系无有机溶剂等。七、星星活性七、星星活性(star activity)l部部分分切切割割双双链链DNA的的酶酶也也可可以以消消化化单单链链,但切割效率不同或降低。但切割效率不同或降低。l某某些些限限制制酶酶只只切切割割双双链链DNA中中的的一一条条链链,产产生生单单链链缺缺口口,即即切切口口酶酶,命命名名时时在在前前面面加上一个加上一个N。八、单链八、单链DNA的切割的切割
16、1、将将产产生生的的5突突出出末末端端补补平平后后,再再连连接接可可产产生生新新的酶切位点。的酶切位点。2、同同尾尾末末端端的的连连接接:不不同同的的同同尾尾酶酶切切割割DNA产产生生的的末末端端再再相相互互连连接接时时,可可产产生生新新的的酶酶切切位位点点,同同时原来的酶切位点消失。时原来的酶切位点消失。3、平末端连接产生新的酶切位点、平末端连接产生新的酶切位点Pvu II(CAGCTG)+EcoR V(GATATC)Mbo I:GATC九、酶切位点的引入九、酶切位点的引入 1、外部因素、外部因素(可预见和控制可预见和控制)反反应应条条件件、底底物物纯纯度度、酶酶量量、反反应应体体积积、反反
17、应时间等应时间等2、内部因素、内部因素星星星星活活性性、底底物物甲甲基基化化和和底底物物的的构构象象(切切割割线性线性DNA和超螺旋和超螺旋DNA的活性差异的活性差异)十、影响酶活性的因素十、影响酶活性的因素 第二节第二节 甲基化酶甲基化酶1、Dam甲基化酶甲基化酶在在GATC序列中的腺嘌呤序列中的腺嘌呤N6位置引入甲基。位置引入甲基。某某些些限限制制酶酶的的识识别别位位点点含含GATC序序列列,对对Dam甲甲基基化的化的DNA敏感,不能切割相应的序列。敏感,不能切割相应的序列。一一般般哺哺乳乳动动物物DNA不不会会在在腺腺嘌嘌呤呤N6上上甲甲基基化化,因因此不受影响。此不受影响。当当需需要要
18、在在这这些些敏敏感感位位点点完完全全切切割割DNA时时,可可利利用用dam型型E.coli扩增并提取扩增并提取DNA。一、甲基化酶的种类一、甲基化酶的种类(methylase)2、Dcm甲甲基基化化酶酶。识识别别CCAGG或或CCTGG序序列列,在在第第二二个个胞胞嘧嘧啶啶C的的C5位位置置引引入入甲甲基基。受受Dcm甲甲基基化化作作用用影影响响的的酶酶有有EcoRII(CCWGG),但但其其同裂酶不受影响,因其切点不同。同裂酶不受影响,因其切点不同。3、EcoK I甲甲基基化化酶酶,其其识识别别位位点点少少,识识别别AAC(N)6GTGC和和GCAC(N)6GTT序序列列中中A的的N6位置。
19、位置。4、Sss I甲甲基基化化酶酶,来来源源于于原原核核螺螺原原体体,可可使使CG序列中的序列中的C在在C5位置上甲基化。位置上甲基化。一、甲基化酶的种类一、甲基化酶的种类(methylase)二、依赖于甲基化的限制系统二、依赖于甲基化的限制系统1、E.coli:McrA,McrBC和和Mrr,识识别别序序列列不不同同,但但只只识识别别经经过过甲甲基基化化的的序序列列,都都限制由限制由CG甲基化酶甲基化酶(M.SssI)作用的作用的DNA。McrA:限制:限制HpaII甲基化修饰的位点。甲基化修饰的位点。McrBC:限制两套半位点:限制两套半位点(G/A)m5C。Mrr:限制:限制m6A。三
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 精品 分子 克隆 工具 ppt 课件
限制150内