不同的DNA損傷需要不同的特殊核酸內切酶來識別和切割

2020-12-03 世界雜燴說

2.單鏈斷裂的重接 DNA單鏈斷裂是常見的損傷,其中一部分可僅由DNA連接酶(ligase)參與而完全修復。此酶在各類生物各種細胞中都普遍存在,修復反應容易進行。但雙鏈斷裂幾乎不能修復。

3.鹼基的直接插入 DNA鏈上嘌呤的脫落造成無嘌呤位點,能被DNA嘌呤插入酶(insertase)識別結合,在K+存在的條件下,催化游離嘌呤或脫氧嘌呤核苷插入生成糖苷鍵,且催化插入的鹼基有高度專一性、與另一條鏈上的鹼基嚴格配對,使DNA完全恢復。

4.烷基的轉移 在細胞中發現有一種O6甲基鳥嘌呤甲基轉移酶,能直接將甲基從DNA鏈鳥嘌呤O6位上的甲基移到蛋白質的半胱氨酸殘基上而修復損傷的DNA。這個酶的修復能力並不很強,但在低劑量烷化劑作用下能誘導出此酶的修復活性。

(二)切除修復(excision repair) 是修復DNA損傷最為普遍的方式,對多種DNA損傷包括鹼基脫落形成的無鹼基位點、嘧啶二聚體、鹼基烷基化、單鏈斷裂等都能起修復作用。這種修複方式普遍存在於各種生物細胞中,也是人體細胞主要的DNA修復機制。修復過程需要多種酶的一系列作用,基本步驟:

①首先由核酸酶識別DNA的損傷位點,在損傷部位的5′側切開磷酸二酯鍵。不同的DNA損傷需要不同的特殊核酸內切酶來識別和切割。

②由5′→3′核酸外切酶將有損傷的DNA片段切除。

③在DNA聚合酶的催化下,以完整的互補鏈為模板,按5′→3′方向DNA鏈,填補已切除的空隙。

④由DNA連接酶將新合成的DNA片段與原來的DNA斷鏈連接起來。這樣完成的修復能使DNA恢復原來的結構。

相關焦點

  • 酶之七種武器——II型限制性核酸內切酶
    專一性是酶中最基礎也是具特色的武學功法,其麾下六大家族各有所長,有的精通基團專一,有的擅長几何異構,有的專修旋光異構,而II型限制性核酸內切酶雖屬水解酶家族,卻修習武林中罕見的太極功法,具有獨特的識別迴文序列之能。
  • DNA損傷反應與DNA的修復(三)
    ATR-ATRIP識別RPA-ssDNA的能力使其在感知DNA損傷和複製壓力方面非常重要。NER(核苷酸切除修復)用於修復大片段的DNA損傷。BER(鹼基切除修復)可修復個別鹼基的損傷。這兩種修復以前統稱為切除修復,都是由特異的核酸內切酶識別DNA的損傷部位,在其附近將DNA單鏈切開,再由外切酶將損傷鏈切除,由聚合酶以完整鏈為模板進行修複合成,最後由連接酶封口。二者識別損傷的蛋白不同。
  • 單鏈DNA介導的人工限制性內切酶PfAgo或可用於捕獲基因簇
    /總瀏覽:2/3285 限制性內切酶是一識別DNA序列並在識別序列或識別序列附近進行切割的細菌蛋白。大多數限制性內切酶如II型限制酶,只能識別較短的DNA序列(如4-8bp),這大大限制了這種酶在DNA重組技術中的應用。
  • DNA損傷反應與DNA的修復(一)
    DNA損傷的後果很嚴重,所以生物進化出了各種修復手段,針對不同類型的損傷。真核生物的DNA修復主要有4種類型:核苷酸切除修復(NER)、鹼基切除修復(BER)、錯配修復(MMR)和雙鏈斷裂修復(DSBR)。
  • 通過兩種限制性內切核酸酶在不同序列切割,產生不同的末端
    用兩種合適的限制性內切核酸酶消化載體(10μg) 和外源DNA。製備閉合環狀質粒軟體用於定向克隆,通過兩種限制性內切核酸酶在不同序列切割,產生不同的末端。只要可能。儘量避免使用多克隆位點上切割序列相互之間位於12bp 以內的兩種限制性內切核酸酶,因為在其中一個位點被切割後,第二個位點將太接近線性DNA的末端,從而不利於第二種酶的有效切割。
  • Nature | 減數分裂過程中核酸內切酶的活性調節
    其中MLH3組分中包含金屬結合結構基序,該結構域能夠與金屬錳離子共同發揮作用切割雙鏈超螺旋DNA(Supercoiled DNA)。對該金屬結合結構域進行突變後會使得該異源二聚體複合物的內切酶活性消失,說明DNA切割活性是該複合物的本質特徵(圖1)。
  • 讓Cas9基因編輯無可奈何的HSV感染,有望被歸巢核酸內切酶攻克
    該研究表明,Cas9基因編輯無可奈何的潛伏HSV,可以被歸巢核酸內切酶(Meganuclease)有效清除,且通過不同血清型的多重AAV遞送,能夠大大提高體內編輯潛伏HSV的效果,為徹底治癒HSV感染帶來新的希望和研究方向。早在2016年,Keith R.
  • 重組DNA技術(分子克隆)技術方案
    (一)重組DNA常用的工具酶   將 DNA 在體外切割成小片段,然後再進行重組,這需要一系列酶的參加。這些酶稱為工具酶。常用的工具酶有以下幾種。   l.限制性內切酶(Restriction Endonuclease ) 能識別和切割雙鏈DNA分子內特異核苷酸序列的酶稱為限制性核酸內切酶。
  • PCNA激活MutLγ核酸內切酶以促進減數分裂
    PCNA激活MutLγ核酸內切酶以促進減數分裂 作者:小柯機器人 發布時間:2020/8/21 19:23:11 美國加州大學戴維斯分校Neil Hunter團隊發現,PCNA激活MutLγ核酸內切酶以促進減數分裂。
  • 限制性內切核酸酶的作用特點,將它們分為三大類
    二、限制性內切核酸酶的命名和分類(一)限制性內切核酸酶的命名按照國際命名法,限制性內切核酸酶屬於水解酶類。由於限制性酶的數量眾多,而且越來越多,並且在同一種菌中發現幾種酶。為了避免混淆,1973 年Smith和Nathans對內切酶的命名提出建議,1980 年, Roberts 對限制性酶的命名進行分類和系統化。(二)限制性內切核酸酶的分類限制性內切核酸酶的作用特點,將它們分為三大類。1. I類限制性內切核酸酶I類限制性內切核酸酶的分子量較大,一般在 30萬道爾頓以上,通常由三個不同的亞基所組成。
  • DNA重組技術的基本工具
    實現這一精確的操作過程至少需要三種工具,即準確切割DNA的「手術刀」、將DNA片段再連接起來的「縫合針」、將體外重組好的DNA導入受體細胞的「運輸工具」。考點:可以對DNA進行切割的「分子手術刀」:限制性核酸內切酶切割DNA的工具是限制性核酸內切酶又稱限制酶,這種酶主要是從原核生物中分離,純化出來的,它能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核酸序列定時每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開
  • 工程中使用的工具酶很多,包括限制性內切核酸酶、DNA 連接酶
    切:即在體外將DNA進行切割,使之片段化或線性化。連:即在體外將不同來源的DNA分子重新連接起來,構建重組DNA分子。.轉:即將重組連接的DNA分子通過-定的方法重新送入或細胞中進行擴增和表達。選:從轉化的全群體中將所需要的目的克隆挑選出來;鑑:就是進行對篩選出來的重組體進行鑑定,因為有些重組體並非是所需要的,必需通過分析鑑定。基因工程有兩個基本的特點:分子水平上的操作和細胞水平上的表達。遺傳重組是生物進化的推動力,自然界中發生的遺傳重組主要是靠有性生殖。
  • 基因組編輯工具鋅指核酸酶(ZFN)研究進展——2011生物谷研究盤點
    鋅指核酸酶(zinc finger nuclease, ZFN),又名鋅指蛋白核酸酶,不是自然存在的,而是一種人工改造的核酸內切酶(圖1),由一個 DNA 識別域和一個非特異性核酸內切酶構成,其中DNA識別域賦予特異性,在DNA特定位點結合,而非特異性核酸內切酶賦剪切功能,兩者結合就可在DNA特定位點進行定點斷裂。
  • 能修復DNA損傷的防曬霜,到底有沒有科學根據?
    不過我們還需要確切的數據來證明這點。」 掛斷電話的時候,我都已經做好了找不到數據的準備。但是我深入搜尋後,還真找到了符合的數據:DNA 修復酶不僅可以局部應用,而且還有證據表明它們能增強機體正常的基因修復機制。那麼,防曬霜中的酶為什麼就不行呢? 一個字的回答:錢。
  • 限制性內切酶酶切的基本原理及操作步驟
    【基本原理】   限制性內切酶已有百餘種,每種酶有其特定的核苷酸序列識別特異性,酶的活性需Mg+2來激活。不同的酶也有許多差別:有些酶除需Mg+2外,還需ATP 等其他輔助因子的激活;切割位點和識別序列間的距離不同;有的內切酶同時具有甲基化作用。根據這些差別,可將限制性內切酶分為I、II 和III 種類型。
  • DNA損傷與修復(注意區分!!)
    某些物理化學因子,如紫外線、電離輻射和化學誘變劑等,都能引起生物突變和致死。因為它們均能作用於 DNA,造成其結構和功能的破壞。但細胞內具有一系列起修復作用的酶系統,可以除去 DNA 上的損傷,恢復 DNA 的正常雙螺旋結構。目前已經知道有四種修復系統:光復活,切除修復,重組修復和誘導修復。後三種機制不需要光照,因此又稱為暗修復。1.
  • 基因工程技術原來依靠這些工具來完成
    基因工程技術之所以能夠在體外將不同來源的DNA重新組合構成新的DNA分子並在宿主細胞擴增和表達主要依賴一系列重要的克隆工具,這些工具在基因工程的研究中發揮著關鍵的作用。那麼大家知道基因克隆的工具都有哪些嗎?下面為大家做一下簡單介紹。
  • Nature:從結構上揭示CRISPR-Cpf1的DNA靶向機制
    Cpf1的高精準度將會改進這種技術在修復基因損傷、其他醫學應用和生物技術應用上的使用。這些研究人員成功地可視化觀察和描述了Cpf1的工作方式。這種蛋白屬於Cas家族,能夠切割雙鏈DNA,因而允許啟動這種基因組修飾過程。
  • 科普:基因編輯技術和CRISPR
    通過生產和分離帶有與待編輯基因組部分相似的基因組序列的DNA片段,將這些片段注射到單核細胞中,或者用特殊化學物質使細胞吸收,這些片段一旦進入細胞,便可與細胞的DNA重組,以取代基因組的目標部分。這種方法的缺點是效率極低,且出錯率高。後來,我們發現了核酸酶。核心技術是:鋅指蛋白和限制性核酸內切酶。