基因工程中的酶[权威精品]

基因工程中的酶 -权威精品 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 在基因工程中提到不同种的酶，有限制性核酸内切酶， DNA 酶， DNA 连接酶， DNA 聚合酶， RNA 聚合酶，反转录酶，解旋酶等。现区分如下： DNA 酶：是水解 DNA 的酶，将 DNA 分子水解为脱氧核苷酸。是切断相邻两个核苷酸之间磷酸二酯键的酶。 DNA 连接酶：是连接 DNA 片段之 间的磷酸二酯键的酶。其在基因工程中的作用是把具有粘性末端的两个 DNA 片段连接起来。 DNA 聚合酶：是连接 DNA 片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的酶。主要在 DNA 的复制中起作用。 DNA 连接酶与 DNA 聚合酶间的区别： DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而 DNA 连接酶是在两个 DNA 片段之间催化形成磷酸二酯键。 DNA 聚合酶是以一条 DNA 为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的 DNA 链；而 DNA 连接酶是将DNA 双 链上的两个切口连接起来。因此 DNA 连接酶不需要模板。 可见， DNA 酶、 DNA 连接酶、 DNA 聚合酶的共同之处是都作用于磷酸二酯键。 DNA 聚合酶主要连接 DNA 片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在 DNA 复制中起做用； DNA 连接酶主要是连接DNA 片段之间的磷酸二酯键，起连接作用 .在基因工程中起作用，同时 DNA 连接酶在 DNA 复制中也起作用，比如岗琦片段的连接！ 几种酶的比较： 限制性核酸内切酶（以下简称限制酶）：限制酶主要存在于微生物（细菌、霉菌等）中。一种限制酶只能识别 一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割 DNA 分子。是特异性地切断 DNA 链中磷酸二酯键的核酸酶（ “ 分子手术刀 ” ）。发现于原核生物体内，现已分离出 100 多种，几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组 DNA 技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间将这段序列切开。目前已经发现了 200 多种限制酶，它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因，就能被某种限制酶切割下来。在基因工程中起作用。 DNA 连接酶：主要是连接 DNA 片段之间的磷酸 二酯键，起连接作用，在基因工程中起作用。 DNA 连接酶是 1967 年在三个实验室同时发现的。它是一种封闭 DNA 链上缺口酶，借助ATP 或 NAD 水解提供的能量催化 DNA 链的 5 - PO4 与另一 DNA链的 3 - OH 生成磷酸二酯键。但这两条链必须是与同一条互补链配对结合的（ T4DNA 连接酶除外），而且必须是两条紧邻DNA 链才能被 DNA 连接酶催化成磷酸二酯键。 1 一般性质：大肠杆菌的 DNA 连接酶是一条分子量为75KD 的多肽链。对胰蛋白酶敏感，可被其水解。水解后形成的小片段仍具有部份活性，可以催化酶与 NAD（而不是 ATP）反应形成酶 - AMP 中间物，但不能继续将 AMP 转移到 DNA 上促进磷酸二酯键的形成。 DNA 连接酶在大肠杆菌细胞中约有 300个分子，和 DNA 聚合酶 的分子数相近，这也是比较合理的现象。因为 DNA 连接酶的主要功能就是在 DNA 聚合酶 催化聚合，填满双链 DNA 上的单链间隙后封闭 DNA 双链上的缺口。这在 DNA 复制、修复和重组中起着重要的作用，连接酶有缺陷的突变株不能进行 DNA 复制、修复和重组。 噬菌体 T4DNA 连接酶分子也是一条多肽链，分子量为60KD，其活性很容易被 0.2mol/L 的 KCl 和 精胺所抑制。此酶的催化过程需要 ATP 辅助。 T4DNA 连接酶可连接 DNA- DNA，DNA- RNA， RNA- RNA 和双链 DNA 粘性末端或平头末端。另外， NH4C1 可以提高在大肠杆菌 DNA 连接酶的的催化速率，而对 T4DNA 连接酶则无效。无论是 T4DNA 连接酶，还是大肠杆菌DNA 连接酶都不能催化两条游离的 DNA 链相连接。 2 作用机制： DNA 连接酶利用 NAD 或 ATP 中的能量催化两个核酸链之间形成磷酸二酯键。反应过程可分三步： （ 1） NAD+或 ATP 将其腺苷酰基转移到 DNA 连接酶的一个赖氨酸 残基的 氨基上形成共价的酶 -腺苷酸中间物，同时释放出烟酰胺单核苷酸（ NMN）或焦磷酸。 （ 2）将酶 -腺苷酸中间物上的腺苷酰基再转移到 DNA 的5 -磷酸基端，形成一个焦磷酰衍生物，即 DNA-腺苷酸； （ 3）这个被激活的 5 -磷酰基端可以和 DNA 的 3 - OH 端反应合成磷酸二酯键，同时释放出 AMP。 DNA 连接酶所催化的整个过程是可逆的。酶 -腺苷酸中间物可以与 NMN 或 PPi 反应生成 NDA 或 ATP 及游离酶； DNA-腺苷酸也可以和 NMN 及游离酶作用重新生成 NAD。该逆反应过程可以在 AMP 存在的情况下使共价闭环超螺旋 DNA 被连接酶催化，产生有缺口的 DNA-腺苷酸，生成松弛的闭环 DNA。 在真核生物细胞中也存在 DNA 连接酶，且有两型，分别称为连接酶 和 ，反应中利用 ATP 所提供的能量。 DNA 连接酶 分子量约为 200KD，主要存在于生长旺盛细胞中， DNA 连接 分子量约 85KD，主要存在于生长于不活跃的细胞中（ resting cell）。 DNA 聚合酶：主要是连接 DNA 片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在 DNA 复制中起做用。 DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已 有的核酸片段的3 末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而 DNA 连接酶是在两个DNA 片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与 DNA 片段之间形成磷酸二酯键。 DNA 聚合酶是以一条 DNA 链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的 DNA 链；而 DNA 连接酶是将 DNA 双链上的两个缺口同时连接起来。因此 DNA 连接酶不需要模板。编辑本段 DNA 聚合酶的发现 在 50 年代的中期， A. Kornberg 和他的同事们就想到DNA 的复制必然是一种酶的催化作用，于是决心分离出这种酶并研究其结构和作用机制 。为了达到这个目的，他们分离的蛋白，然后加到体外合成系统中即同位素标记的 dNTP、 Mg2+及模板 DNA，经过大量的工作，于 1956 年终于发现了 DNA 聚合酶 （ DNA polymerase ， DNA pol ）原来称为 Kornberg酶。以后又相续发现了 DNA pol 和 DNA pol 。开始人们以为 DNA pol I 是细菌中 DNA 复制主要的酶类，后来发现 DNA pol 的突变株照样可以复制，才清楚它并不是主角。现在已经知道在 DNA 复制中起主导作用的是 DNA pol ，至于 pol 的功能现在还不 十分清楚。 DNA 聚合酶的共同特点是： （ 1）需要提供合成模板；（ 2）不能起始新的 DNA 链，必须要有引物提供 3 -OH；（ 3）合成的方向都是 53（ 4）除聚合 DNA 外还有其它功能。 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 上加核苷酸使链延伸，其速率为 1000 Nt/min。加什么核苷酸是根据和模板链上的碱基互补的原则而定的。 E.coli 的 DNA pol 涉及 DNA 损伤修复，在半保留复制中起辅助的作用。 DNA pol 在修复损伤中也是有重要的作用。 DNA pol 是一种多亚基的蛋白。在 DNA 新链的从头合成（ de novo）中起复制酶的作用。 RNA 聚合酶（又称 RNA 复制酶、 RNA 合成酶）的催化活性： RNA 聚合酶以完整的双链 DNA 为模板，转录时 DNA 的双链结构部分解开，转录后 DNA 仍然保持双链的结构。真核生物RNA 聚合酶：真核生物的转录机制要复杂得多，有三种细胞核内的 RNA 聚合酶： RNA 聚合酶 I 转录 rRNA， RNA 聚合酶 II 转录 mRNA， RNA 聚合酶 III 转录 tRNA 和其它小分子 RNA。在 RNA复制和转录中起作用。 反转录酶： RNA 指导的 DNA 聚合酶，具有三种酶活性，即 RNA 指导的 DNA 聚合酶， RNA 酶， DNA 指导的 DNA 聚合酶。在分子生物学技术中，作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。在基因工程中起作用。 解旋酶：是一类解开氢键的酶，由水解 ATP 来供给能量它们常常依赖于单链的存在，并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多，都具有 ATP 酶的活性。大部分的移动方向是 53 ，但也有 35 移到的情况，如 n 蛋白在 174 以正链为模板合成复制形的过程中，就是按35 移动。在 DNA 复 制中起做用。 DNA 限制酶作用于磷酸二酯键 DNA 连接酶作用于磷酸二酯键 DNA 聚合酶作用于磷酸二酯键 DNA 解旋酶作用于氢键 阅读相关文档 :欧洲中世纪文学的发展概略 婚姻家庭关系的精神分析 On Roles of Mr. Stevens in The Remains of the Day 加强数学与实际联系浅谈应用数学的发展 幼师英语 寓教于乐 多种教学方法在化学工艺学教学中的运用 试论语文小组合作 “ 三境界 ” 浅谈高职院校教师如何指导好会计技能竞 赛 高职英语教学中文化导入的方法和途径 技校英语教学策略分析 关于技