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核酸酶的分類(lèi)與發(fā)展史
點(diǎn)擊次數(shù)：2352 發(fā)布時(shí)間：2016-8-15
分類(lèi)
一、核酸外切酶
有些核酸酶能從DNA或RNA鏈的一端逐個(gè)水解下單核苷酸，所以稱(chēng)為核酸外切酶。只作用于DNA的核酸外切酶稱(chēng)為脫氧核糖核酸外切酶，只作用于RNA的核酸外切酶稱(chēng)為核糖核酸外切酶;也有一些核酸外切酶可以作用于DNA或RNA。核酸外切酶從3′端開(kāi)始逐個(gè)水解核苷酸，稱(chēng)為3′→5′外切酶，例如，蛇毒磷酸二酯酶即是一種3′→5′外切酶，水解產(chǎn)物為5′核苷酸;核酸外切酶從5′端開(kāi)始逐個(gè)水解核苷酸，稱(chēng)為5′→3′外切酶，例如：牛脾磷酸二酯酶即是一種5′→3′外切酶，水解產(chǎn)物為3′核苷酸。
二、核酸內(nèi)切酶
核酸內(nèi)切酶催化水解多核苷酸內(nèi)部的磷酸二酯鍵。有些核酸內(nèi)切酶僅水解5′磷酸二酯鍵，把磷酸基團(tuán)留在3′位置上，稱(chēng)為5′-內(nèi)切酶;而有些僅水解3′-磷酸二酯鍵，把磷酸基團(tuán)留在5′位置上，稱(chēng)為3′-內(nèi)切酶。還有一些核酸內(nèi)切酶對(duì)磷酸酯鍵一側(cè)的堿基有專(zhuān)一要求，例如胰臟核糖核酸酶(RNaseA)即是一種高度專(zhuān)一性核酸內(nèi)切酶，它作用于嘧啶核苷酸的C′3上的磷酸根和相鄰核苷酸的C′5之間的鍵，產(chǎn)物為3′嘧啶單核苷酸或以3′嘧啶核苷酸結(jié)尾的低聚核苷酸。
發(fā)展歷史
20世紀(jì)70年代，在細(xì)菌中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)核酸內(nèi)切酶，能專(zhuān)一性地識(shí)別并水解雙鏈DNA上的特異核苷酸順序，稱(chēng)為限制性核酸內(nèi)切酶(restriction endonuclease，簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶)。當(dāng)外源DNA侵入細(xì)菌后，限制性?xún)?nèi)切酶可將其水解切成片段，從而限制了外源DNA在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)，而細(xì)菌本身的DNA由于在該特異核苷酸順序處被甲基化酶修飾，不被水解，從而得到保護(hù)。
近年來(lái)，限制性核酸內(nèi)切酶的研究和應(yīng)用發(fā)展很快，目前已提純的限制性核酸內(nèi)切酶有100多種，許多已成為基因工程研究中*的工具酶。
限制性核酸內(nèi)切酶可被分成三種類(lèi)型。Ⅰ型和Ⅲ型限制酶水解DNA需要消耗ATP，全酶中的部分亞基有通過(guò)在特殊堿基上補(bǔ)加甲基基團(tuán)對(duì)DNA進(jìn)行化學(xué)修飾的活性。
Ⅰ型和Ⅲ型酶具有限制和修飾兩種作用，而特異性弱，切割位點(diǎn)的序列不固定，不已知，不宜用于基因克隆中。
Ⅱ型限制酶水解DNA不需要ATP也不以甲基化或其它方式修飾DNA，能在所識(shí)別的特殊核苷酸順序內(nèi)或附近切割DNA。因此，被廣泛用于DNA分子克隆和序列測(cè)定。