Rozdíl mezi tupým a lepkavým koncem ligace

Key Difference - Blunt vs Sticky End Ligace
 

Restrikční endonukleázy jsou specifické enzymy, které štěpí dvouřetězcovou DNA (dsDNA). Oni jsou také známí jako molekulární nůžky v molekulární biologii. Restrikční enzymy jsou schopné rozpoznávat specifické krátké sekvence dsDNA známé jako rozpoznávací místa a štěpit fosfodiesterové a vodíkové vazby na otevřené dvojité řetězce. V důsledku štěpení těmito enzymy jsou fragmenty DNA produkovány s různými typy konců, jako jsou lepkavé konce a tupé konce. DNA ligáza je enzym používaný v molekulární biologii ke spojení dvou sousedních řetězců DNA vytvářením nových vazeb. Tento krok je známý jako ligace a podle typu ligovaného konce DNA mohou být označovány jako ligace s tupým koncem a ligace s lepkavým koncem. Klíčový rozdíl mezi tupými a lepkavými konci ligace je to k ligaci tupých konců dochází mezi fragmenty DNA, které obsahují dva tupé konce zatímco k ligaci lepkavého konce dochází mezi převisy 5 'a 3'. Ve srovnání s tupým koncem ligace je lepkavá koncovka ligace účinnější a stabilnější.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to tupé zakončení ligace
3. Co je to Sticky End Ligation
4. Srovnání bok po boku - tupé vs lepivé zakončení ligace
5. Shrnutí

Co je to tupá koncová ligace?

Některé restrikční endonukleázy mohou štěpit DNA na opačných bázích a produkovat fragmenty DNA s tupými konci. Tyto enzymy jsou známé jako tupé koncové frézy; upnou se přímo dolů do středu restrikčního místa, aniž by zanechaly jednovláknové převislé základny. Tupé konce jsou také známé jako nepřesahující konce, protože na koncích nemají převislé základny 3 'a 5'. Oba prameny končí z párů bází tupými konci. Běžné enzymy pro tupé zakončení jsou EcoRV HaeIII, AluI a Smal.

Mezi dvěma tupými konci je zahrnuta ligace tupých konců. Nejedná se o ligaci vyčnívajících základen. Tato ligace je méně účinná než ligace lepkavých konců. V některých případech se však ligace s tupým koncem stává výhodnější než ligace s lepkavým koncem, zejména při ligaci produktů PCR. Produkty PCR jsou vždy vyráběny s tupými konci. Ligace s tupým koncem nevyžaduje pro ligaci komplementární konce v DNA.

Obrázek 01: Tupá konečná produkce enzymem Eco RV

Co je to Sticky End Ligation?

Některé restrikční endonukleázy jsou schopné štěpit dsDNA a na konci ponechat převislý kus jednovláknové DNA. Tyto konce jsou známé jako lepivé nebo převislé konce. K ligaci lepkavého konce dochází mezi dvěma fragmenty DNA, které obsahují shodné převisy, protože lepkavé konce mají nepárové báze a vyžadují komplementární báze k vytvoření vazeb. Proto je nutné použít stejný restrikční enzym pro oba zdroje DNA k vytvoření odpovídajících ligačních fragmentů.

Ligace lepkavého konce je účinnější a často je žádoucí při klonovacích procesech. Existuje několik restrikčních enzymů, které produkují lepivé konce. Jsou to EcoRI, BamHI, HindIII atd.

Obrázek 02: Lepkavá konečná produkce enzymem Eco RI

Jaký je rozdíl mezi Bluntem a Sticky End Ligací??

Blunt vs Sticky End Ligation
K ligaci tupých konců dochází mezi dvěma fragmenty tupých konců DNA.	K ligaci lepkavého konce dochází mezi dvěma odpovídajícími fragmenty DNA se lepkavými konci.
Enzymy
Tupé frézy produkují tupé konce.	Lepivé koncové frézy produkují lepivé nebo soudržné konce.
Požadavek na odpovídající konce
Nevyžaduje odpovídající fragmenty nebo komplementární báze.	To vyžaduje komplementární báze na koncích k vytvoření párů bází.
Účinnost
To je méně efektivní než lepkavé zakončení ligace	Je účinnější než tupé zakončení ligace.

Shrnutí - Blunt vs Sticky End Ligation

Restrikční endonukleázy jsou schopné štěpit dsDNA a produkovat DNA fragmenty s různými konci. Rozpoznávají specifické sekvence a omezují DNA a vytvářejí lepivé a tupé konce. Lepivé konce mají na konci fragmentů nepárové báze. Tupé konce se vytvářejí přímým štěpením a na koncích mají páry bází. Ligace lepkavého konce vyžaduje dva komplementární jednovláknové kousky DNA. K ligaci tupých konců dochází mezi libovolnými dvěma tupými koncovými fragmenty. To je rozdíl mezi tupou a lepivou ligací.

Reference:
1. Roberts, Richard J. „Jak se restrikční enzymy staly pracovníky molekulární biologie.“ Sborník Národní akademie věd. National Acad Sciences, n.d. Web. 12. dubna 2017
2. Adnan, Amno. Použití restrikčních enzymů v biotechnologii. N.p., n.d. Web. 12. dubna 2017

Obrázek se svolením:
1. “EcoRV Restriction Site.rsh” Autor: Ramin Herati - Created with Inkscape (Public Domain) přes Commons Wikimedia
2. „Restrikční enzym Eco RI“ od Tinastella - vlastní práce (Public Domain) přes Commons Wikimedia