Mikä on entsyymiligaasin tehtävä rekombinantti-DNA: n muodostamisessa?

Suurin osa elävässä solussa tehtävästä työstä tehdään sen proteiineilla. Yksi asia, jonka solun on tehtävä, on kopioida se DNA.

Esimerkiksi kehossasi DNA on toistettu biljoona kertaa. Proteiinit tekevät tämän työn, ja yksi näistä proteiineista on entsyymi nimeltä DNA-ligaasi. Tutkijat tunnistivat, että ligaasi voi olla hyödyllinen rekombinantti-DNA: n rakentamiseksi laboratoriossa, joten he sisällyttivät ligaatiovaiheen rekombinantti-DNA: n luomiseen.

Yksi DNA-juoste koostuu sekvenssistä typpipitoiset emäkset jotka kulkevat lyhenteillä A, T, G ja C. Normaalisti DNA löytyy kaksoisjuosteesta, jossa yksi pitkä emässekvenssi sovitetaan yhteen toisen yhtä pitkän emäsjuosteen kanssa.

Nämä kaksi säiettä ovat toisiaan täydentäviä siinä mielessä, että missä yhdellä juosteella on A, toisella T on ja missä toisella on G, toisella on C. A ja T sopivat toisiinsa heikon kemiallisen sidoksen kautta, jota kutsutaan a: ksi vetysidosja G ja C tekevät saman.

Kaiken kaikkiaan nämä kaksi täydentävät säikeet

Voit ajatella DNA-juosetta yhtenä pitkänä viehätysrannekkeena, jossa on neljä erilaista hurmaa. Viehät riippuvat vain vahvasta ketjusta, joka yhdistää ne toisiinsa.

DNA-replikaatio rakentaa toisen viehätysrannekkeen, joka on sovitettu ensimmäiseen. Aina kun ensimmäisessä rannekorussa on A-viehätys, toiseen rannekoruun sopii T-viehätys ja sama C: lle ja G: lle.

Toisen rannekorun viehätykset sopivat yhteen ensimmäisen rannekkeen kanssa olematta itse rannekorussa. Toisin sanoen he voivat muodostaa yhteyden vastakkaiseen ketjuun heikon yhteyden kautta ilman vahvaa ketjua liittää ne naapureihinsa.

DNA-ligaasi entsyymi tunnistaa paikat, joissa sokeri- ja fosfaattiketju on katkennut, ja rakentaa yhteyden uudelleen yhdistämällä sokeri- ja fosfaattiryhmät vahvaan sidokseen.

Rekombinantti-DNA on tulos leikkaamalla kaksinkertainen DNA-juoste ja yhdistämällä se toiseen kaksoisjuosteeseen. Jokainen kaksoisnauha leikataan usein epätasaisesti, ja yksi säie päättyy muutaman pohjan alle toisen.

Toisesta päästä roikkuu ylimääräisiä alustoja, kuten esimerkiksi TTAA: ssa. Toisella kaksoisjuosteella on ylimääräisiä emäksiä sekvenssissä, kuten AATT. Kaksi ylimääräisten emästen sarjaa - nimeltään "tahmeat päät"- tartu toisiinsa heikkojen vetysidostensa kautta.

Ajattelet taas viehätysrannekkeita, kuvittele, että sinulla on yksi kaksinkertainen viehätysranneke, jossa on kaksi ketjua, jotka on kytketty vain heidän hurmaa. Katkaiset päädyn, mutta katkaiset toisen pään neljä hurmaa toisesta, joten pieni häntä ripustetaan.

Teet saman asian toiselle kaksoishurmurannekkeelle. Jos neljä hurmaa täydentävät toisiaan, kaksi katkaistua hurmaa muodostavat yhteyden, mutta vain hurmaustensa kautta.

Edellisessä vaiheessa DNA-rekombinaatio, kahden erilaisen kaksijuosteisen DNA-molekyylin yhteensopivat tahmeat päät ovat liittyneet toisiinsa. Ainoa yhteys näiden kahden osan välillä on kuitenkin heikkojen sidosten kautta. Kuten viehätysranneke, joka on kytketty vain yhteensopivilla hurmaa, on helppo vetää ne erilleen.

DNA-ligaasientsyymi löytää paikat, joissa sokeri- ja fosfaattiryhmät eivät ole yhteydessä toisiinsa, ja yhdistää ne. Jälleen, kuten viehätysranneke, sen jälkeen kun DNA-ligaasi tulee läpi ja ketjuttaa emäkset yhteen, uusi, pidempi, kaksijuosteinen DNA-molekyyli on vahvasti yhteydessä toisiinsa.