რა არის გამოყენებული დნმ-ის დასაჭრელად კონკრეტულ ადგილზე?

მეცნიერებს დნმ – ით მანიპულირება სჭირდებათ, რათა გენები გამოავლინონ, შეისწავლონ და გაიგონ, თუ როგორ მუშაობენ უჯრედები და წარმოქმნიან ცილებს, რომლებსაც აქვთ სამედიცინო ან კომერციული მნიშვნელობა. დნმ-ის მანიპულირების ყველაზე მნიშვნელოვან ინსტრუმენტებს შორის არის შეზღუდვის ფერმენტები - ფერმენტები, რომლებიც დნმ-ს ჭრიან კონკრეტულ ადგილებში. ინკუბაციის შედეგად დნმ-ს შემზღუდავ ფერმენტებთან ერთად, მეცნიერებს შეუძლიათ მოჭრილიყვნენ ის ნაჭრებად, რომლებიც შემდეგ შეიძლება "დაიყოს" დნმ-ს სხვა სეგმენტებთან ერთად.

შეზღუდვის ფერმენტები გვხვდება ბაქტერიებში, რომლებიც იყენებენ მათ, როგორც იარაღს ბაქტერიოფაგების, ვირუსების საწინააღმდეგოდ. როდესაც ვირუსული დნმ უჯრედში შეიჭრება, შეზღუდვის ფერმენტები მას ნაწილებად აჭრიან. ამ ბაქტერიებს, როგორც წესი, აქვთ სხვა ფერმენტებიც, რომლებიც ქმნიან ქიმიურ ცვლილებებს დნმ-ის სპეციფიკურ ადგილებში. ეს მოდიფიკაციები იცავს ბაქტერიულ დნმ-ს, რომელიც არ იშლება შეზღუდვის ფერმენტის მიერ.

შეზღუდვის ფერმენტებს ზოგადად ასახელებენ ბაქტერიისგან, საიდანაც ისინი იზოლირებულნი იყვნენ. მაგალითად, HindII და HindIII არის სახეობა, რომელსაც ჰემოფილუსის გრიპი ჰქვია.

თითოეული შემზღუდველი ფერმენტის უაღრესად სპეციფიკური ფორმაა, ამიტომ მას შეუძლია მხოლოდ დნმ-ის კოდში ასოების გარკვეულ თანმიმდევრობებზე დარჩეს. თუ მისი "ცნობის თანმიმდევრობა" არსებობს, მას შეეძლება დნმ-ს მიეკრას და ჭრილობა გააკეთოს ამ ეტაპზე. მაგალითად, შეზღუდვის ფერმენტს Sac I აქვს ამომცნობი მიმდევრობა GAGCTC, ასე რომ, ის გაჭრის ყველგან, სადაც ეს თანმიმდევრობა გამოჩნდება. თუ ეს თანმიმდევრობა გენომის ათობით სხვადასხვა ადგილას გამოჩნდება, ათეულობით სხვადასხვა ადგილას მოხდება ჭრილობა.

აღიარების ზოგიერთი თანმიმდევრობა უფრო სპეციფიკურია, ვიდრე სხვები. მაგალითად, ფერმენტი HinfI გააკეთებს გაჭრას ნებისმიერი თანმიმდევრობით, რომელიც იწყება GA– ით და მთავრდება TC– ით და აქვს ერთი სხვა ასო შუაში. Sac I, პირიქით, მხოლოდ GAGCTC თანმიმდევრობას მოჭრის.

დნმ ორჯაჭვიანია. ზოგიერთი შემზღუდველი ფერმენტი ქმნის პირდაპირ ჭრილს, რომელიც ტოვებს დნმ-ის ორ ორმაგ ჯაჭვურ ნაწილს ბლაგვი ბოლოებით. სხვა ფერმენტები ქმნიან "დახრილ" ჭრილებს, რომლებიც ტოვებს დნმ-ის თითოეულ ნაწილს მოკლე ერთჯაჭვიანი ბოლოს.

თუ თქვენ მიიღებთ დნმ-ს შესაბამის წებოვან ბოლოებს და ინკუბაციას უკეთებთ სხვა ფერმენტთან, სახელწოდებით ლიგაზას, შეგიძლიათ დაუკავშიროთ ან გააერთინოთ ისინი. ეს ტექნიკა ძალზე მნიშვნელოვანია მოლეკულური ბიოლოგებისათვის, რადგან მათ ხშირად სჭირდებათ დნმ-ის მიღება და ჩასმა ბაქტერიებში, რათა შექმნან ინსულინის მსგავსი ცილები, რომლებსაც სამედიცინო დანიშნულება აქვთ. თუ ისინი მოჭრიან დნმ-ს ნიმუშიდან და ბაქტერიული დნმ-ის ნაჭერი იმავე შეზღუდვის ფერმენტით, ორივე ბაქტერიული დნმ-სა და დნმ-ს ნიმუშს ახლა შესაბამისი წებოვანი დაბოლოებები ექნება და ბიოლოგს შეუძლია ლიგაზა გამოიყენოს, რომ ისინი ერთმანეთთან დააყაროს.