基因工程中的酶[權(quán)威精品]

基因工程中的酶 -權(quán)威精品 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報(bào)告 工作總結(jié) 個(gè)人總結(jié) 述職報(bào)告 實(shí)習(xí)報(bào)告 單位總結(jié) 在基因工程中提到不同種的酶，有限制性核酸內(nèi)切酶， DNA 酶， DNA 連接酶， DNA 聚合酶， RNA 聚合酶，反轉(zhuǎn)錄酶，解旋酶等?，F(xiàn)區(qū)分如下： DNA 酶：是水解 DNA 的酶，將 DNA 分子水解為脫氧核苷酸。是切斷相鄰兩個(gè)核苷酸之間磷酸二酯鍵的酶。 DNA 連接酶：是連接 DNA 片段之 間的磷酸二酯鍵的酶。其在基因工程中的作用是把具有粘性末端的兩個(gè) DNA 片段連接起來。 DNA 聚合酶：是連接 DNA 片段與單個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵的酶。主要在 DNA 的復(fù)制中起作用。 DNA 連接酶與 DNA 聚合酶間的區(qū)別： DNA 聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而 DNA 連接酶是在兩個(gè) DNA 片段之間催化形成磷酸二酯鍵。 DNA 聚合酶是以一條 DNA 為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的 DNA 鏈；而 DNA 連接酶是將DNA 雙 鏈上的兩個(gè)切口連接起來。因此 DNA 連接酶不需要模板。 可見， DNA 酶、 DNA 連接酶、 DNA 聚合酶的共同之處是都作用于磷酸二酯鍵。 DNA 聚合酶主要連接 DNA 片段與單個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，在 DNA 復(fù)制中起做用； DNA 連接酶主要是連接DNA 片段之間的磷酸二酯鍵，起連接作用 .在基因工程中起作用，同時(shí) DNA 連接酶在 DNA 復(fù)制中也起作用，比如崗琦片段的連接！ 幾種酶的比較： 限制性核酸內(nèi)切酶（以下簡(jiǎn)稱限制酶）：限制酶主要存在于微生物（細(xì)菌、霉菌等）中。一種限制酶只能識(shí)別 一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割 DNA 分子。是特異性地切斷 DNA 鏈中磷酸二酯鍵的核酸酶（ “ 分子手術(shù)刀 ” ）。發(fā)現(xiàn)于原核生物體內(nèi)，現(xiàn)已分離出 100 多種，幾乎所有的原核生物都含有這種酶。是重組 DNA 技術(shù)和基因診斷中重要的一類工具酶。例如，從大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的一種限制酶只能識(shí)別 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之間將這段序列切開。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 200 多種限制酶，它們的切點(diǎn)各不相同。蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因，就能被某種限制酶切割下來。在基因工程中起作用。 DNA 連接酶：主要是連接 DNA 片段之間的磷酸 二酯鍵，起連接作用，在基因工程中起作用。 DNA 連接酶是 1967 年在三個(gè)實(shí)驗(yàn)室同時(shí)發(fā)現(xiàn)的。它是一種封閉 DNA 鏈上缺口酶，借助ATP 或 NAD 水解提供的能量催化 DNA 鏈的 5 - PO4 與另一 DNA鏈的 3 - OH 生成磷酸二酯鍵。但這兩條鏈必須是與同一條互補(bǔ)鏈配對(duì)結(jié)合的（ T4DNA 連接酶除外），而且必須是兩條緊鄰DNA 鏈才能被 DNA 連接酶催化成磷酸二酯鍵。 1 一般性質(zhì)：大腸桿菌的 DNA 連接酶是一條分子量為75KD 的多肽鏈。對(duì)胰蛋白酶敏感，可被其水解。水解后形成的小片段仍具有部份活性，可以催化酶與 NAD（而不是 ATP）反應(yīng)形成酶 - AMP 中間物，但不能繼續(xù)將 AMP 轉(zhuǎn)移到 DNA 上促進(jìn)磷酸二酯鍵的形成。 DNA 連接酶在大腸桿菌細(xì)胞中約有 300個(gè)分子，和 DNA 聚合酶 的分子數(shù)相近，這也是比較合理的現(xiàn)象。因?yàn)?DNA 連接酶的主要功能就是在 DNA 聚合酶 催化聚合，填滿雙鏈 DNA 上的單鏈間隙后封閉 DNA 雙鏈上的缺口。這在 DNA 復(fù)制、修復(fù)和重組中起著重要的作用，連接酶有缺陷的突變株不能進(jìn)行 DNA 復(fù)制、修復(fù)和重組。 噬菌體 T4DNA 連接酶分子也是一條多肽鏈，分子量為60KD，其活性很容易被 0.2mol/L 的 KCl 和 精胺所抑制。此酶的催化過程需要 ATP 輔助。 T4DNA 連接酶可連接 DNA- DNA，DNA- RNA， RNA- RNA 和雙鏈 DNA 粘性末端或平頭末端。另外， NH4C1 可以提高在大腸桿菌 DNA 連接酶的的催化速率，而對(duì) T4DNA 連接酶則無效。無論是 T4DNA 連接酶，還是大腸桿菌DNA 連接酶都不能催化兩條游離的 DNA 鏈相連接。 2 作用機(jī)制： DNA 連接酶利用 NAD 或 ATP 中的能量催化兩個(gè)核酸鏈之間形成磷酸二酯鍵。反應(yīng)過程可分三步： （ 1） NAD+或 ATP 將其腺苷?；D(zhuǎn)移到 DNA 連接酶的一個(gè)賴氨酸 殘基的 氨基上形成共價(jià)的酶 -腺苷酸中間物，同時(shí)釋放出煙酰胺單核苷酸（ NMN）或焦磷酸。 （ 2）將酶 -腺苷酸中間物上的腺苷?；俎D(zhuǎn)移到 DNA 的5 -磷酸基端，形成一個(gè)焦磷酰衍生物，即 DNA-腺苷酸； （ 3）這個(gè)被激活的 5 -磷?；丝梢院?DNA 的 3 - OH 端反應(yīng)合成磷酸二酯鍵，同時(shí)釋放出 AMP。 DNA 連接酶所催化的整個(gè)過程是可逆的。酶 -腺苷酸中間物可以與 NMN 或 PPi 反應(yīng)生成 NDA 或 ATP 及游離酶； DNA-腺苷酸也可以和 NMN 及游離酶作用重新生成 NAD。該逆反應(yīng)過程可以在 AMP 存在的情況下使共價(jià)閉環(huán)超螺旋 DNA 被連接酶催化，產(chǎn)生有缺口的 DNA-腺苷酸，生成松弛的閉環(huán) DNA。 在真核生物細(xì)胞中也存在 DNA 連接酶，且有兩型，分別稱為連接酶 和 ，反應(yīng)中利用 ATP 所提供的能量。 DNA 連接酶 分子量約為 200KD，主要存在于生長(zhǎng)旺盛細(xì)胞中， DNA 連接 分子量約 85KD，主要存在于生長(zhǎng)于不活躍的細(xì)胞中（ resting cell）。 DNA 聚合酶：主要是連接 DNA 片段與單個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，在 DNA 復(fù)制中起做用。 DNA 聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已 有的核酸片段的3 末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而 DNA 連接酶是在兩個(gè)DNA 片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個(gè)核苷酸與 DNA 片段之間形成磷酸二酯鍵。 DNA 聚合酶是以一條 DNA 鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的 DNA 鏈；而 DNA 連接酶是將 DNA 雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來。因此 DNA 連接酶不需要模板。編輯本段 DNA 聚合酶的發(fā)現(xiàn) 在 50 年代的中期， A. Kornberg 和他的同事們就想到DNA 的復(fù)制必然是一種酶的催化作用，于是決心分離出這種酶并研究其結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制 。為了達(dá)到這個(gè)目的，他們分離的蛋白，然后加到體外合成系統(tǒng)中即同位素標(biāo)記的 dNTP、 Mg2+及模板 DNA，經(jīng)過大量的工作，于 1956 年終于發(fā)現(xiàn)了 DNA 聚合酶 （ DNA polymerase ， DNA pol ）原來稱為 Kornberg酶。以后又相續(xù)發(fā)現(xiàn)了 DNA pol 和 DNA pol 。開始人們以為 DNA pol I 是細(xì)菌中 DNA 復(fù)制主要的酶類，后來發(fā)現(xiàn) DNA pol 的突變株照樣可以復(fù)制，才清楚它并不是主角?，F(xiàn)在已經(jīng)知道在 DNA 復(fù)制中起主導(dǎo)作用的是 DNA pol ，至于 pol 的功能現(xiàn)在還不 十分清楚。 DNA 聚合酶的共同特點(diǎn)是： （ 1）需要提供合成模板；（ 2）不能起始新的 DNA 鏈，必須要有引物提供 3 -OH；（ 3）合成的方向都是 53（ 4）除聚合 DNA 外還有其它功能。 所有原核和真核的 DNA 聚合酶都具有相同的合成活性，都可以在 3 -OH 上加核苷酸使鏈延伸，其速率為 1000 Nt/min。加什么核苷酸是根據(jù)和模板鏈上的堿基互補(bǔ)的原則而定的。 E.coli 的 DNA pol 涉及 DNA 損傷修復(fù)，在半保留復(fù)制中起輔助的作用。 DNA pol 在修復(fù)損傷中也是有重要的作用。 DNA pol 是一種多亞基的蛋白。在 DNA 新鏈的從頭合成（ de novo）中起復(fù)制酶的作用。 RNA 聚合酶（又稱 RNA 復(fù)制酶、 RNA 合成酶）的催化活性： RNA 聚合酶以完整的雙鏈 DNA 為模板，轉(zhuǎn)錄時(shí) DNA 的雙鏈結(jié)構(gòu)部分解開，轉(zhuǎn)錄后 DNA 仍然保持雙鏈的結(jié)構(gòu)。真核生物RNA 聚合酶：真核生物的轉(zhuǎn)錄機(jī)制要復(fù)雜得多，有三種細(xì)胞核內(nèi)的 RNA 聚合酶： RNA 聚合酶 I 轉(zhuǎn)錄 rRNA， RNA 聚合酶 II 轉(zhuǎn)錄 mRNA， RNA 聚合酶 III 轉(zhuǎn)錄 tRNA 和其它小分子 RNA。在 RNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄中起作用。 反轉(zhuǎn)錄酶： RNA 指導(dǎo)的 DNA 聚合酶，具有三種酶活性，即 RNA 指導(dǎo)的 DNA 聚合酶， RNA 酶， DNA 指導(dǎo)的 DNA 聚合酶。在分子生物學(xué)技術(shù)中，作為重要的工具酶被廣泛用于建立基因文庫(kù)、獲得目的基因等工作。在基因工程中起作用。 解旋酶：是一類解開氫鍵的酶，由水解 ATP 來供給能量它們常常依賴于單鏈的存在，并能識(shí)別復(fù)制叉的單鏈結(jié)構(gòu)。在細(xì)菌中類似的解旋酶很多，都具有 ATP 酶的活性。大部分的移動(dòng)方向是 53 ，但也有 35 移到的情況，如 n 蛋白在 174 以正鏈為模板合成復(fù)制形的過程中，就是按35 移動(dòng)。在 DNA 復(fù) 制中起做用。 DNA 限制酶作用于磷酸二酯鍵 DNA 連接酶作用于磷酸二酯鍵 DNA 聚合酶作用于磷酸二酯鍵 DNA 解旋酶作用于氫鍵 閱讀相關(guān)文檔 :歐洲中世紀(jì)文學(xué)的發(fā)展概略 婚姻家庭關(guān)系的精神分析 On Roles of Mr. Stevens in The Remains of the Day 加強(qiáng)數(shù)學(xué)與實(shí)際聯(lián)系淺談應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展 幼師英語 寓教于樂 多種教學(xué)方法在化學(xué)工藝學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用 試論語文小組合作 “ 三境界 ” 淺談高職院校教師如何指導(dǎo)好會(huì)計(jì)技能競(jìng) 賽 高職英語教學(xué)中文化導(dǎo)入的方法和途徑 技校英語教學(xué)策略分析 關(guān)于技