A principal diferença entre a endonuclease de restrição tipo 1 2 e 3 é que o sítio de clivagem da endonuclease de restrição tipo 1 é aleatório e está longe do sítio de reconhecimento, enquanto o sítio de clivagem da endonuclease de restrição tipo 2 está no sítio de reconhecimento e o sítio de clivagem da a endonuclease de restrição tipo 3 está 20-30 pares de bases a jusante do sítio de reconhecimento.
A endonuclease de restrição ou enzima de restrição é uma enzima que ajuda a clivar o DNA em fragmentos em ou perto de locais de reconhecimento específicos dentro de moléculas conhecidas como locais de restrição. Eles se enquadram na classe de enzimas do grupo endonuclease mais amplo. As endonucleases de restrição são comumente classificadas em cinco tipos de acordo com suas estruturas, o local de reconhecimento específico em que cortam seu substrato de DNA e com base se os locais de reconhecimento e clivagem estão separados ou não. Para cortar ou clivar o DNA, todas as enzimas de restrição produzem duas incisões, uma vez através de cada esqueleto açúcar-fosfato da dupla hélice do DNA. Enzimas de restrição estão presentes em bactérias e archaea para fornecer mecanismos de defesa contra as invasões de vírus.
CONTEÚDO
1. Visão geral e diferença chave
2. O que é Endonuclease de Restrição Tipo 1
3. O que é Endonuclease de Restrição Tipo 2
4. O que é Endonuclease de Restrição Tipo 3
5. Semelhanças – Endonuclease de Restrição Tipo 1 2 e 3
6. Endonuclease de Restrição Tipo 1 vs 2 vs 3 na Forma Tabular
7. Resumo – Endonuclease de Restrição Tipo 1 vs 2 vs 3
O que é a Endonuclease de Restrição Tipo 1?
A endonuclease de restrição tipo 1 é um complexo enzimático com atividades de restrição e metilase. É identificado em duas cepas diferentes de E. coli. As enzimas de restrição do tipo 1 cortam em um local que difere e está a uma distância aleatória do local de reconhecimento. A clivagem nesses locais aleatórios segue um processo de translocação de DNA. Essas enzimas são multifuncionais e têm a capacidade de digestão de restrição e atividades de modificação, dependendo do estado de metilação do DNA alvo. Os cofatores S-adenosilmetionina (AdoMet), trifosfato de adenosina hidrolisado (ATP) e íons de magnésio (Mg 2+) são essenciais para sua plena atividade.
As enzimas de restrição do tipo 1 são compostas por três subunidades chamadas HsdR, HsdM e HsdS. HsdR é necessário para a digestão de restrição. HsdM é necessário para a adição de grupos metil ao DNA do hospedeiro. Este processo é conhecido como atividade de metiltransferase. HsdS é necessário para o reconhecimento de sítios de ligação de DNA específicos. Também é importante na digestão de restrição, bem como na atividade da metiltransferase.
O que é a Endonuclease de Restrição Tipo 2?
A endonuclease de restrição tipo 2 é um tipo de enzima de restrição que ajuda na clivagem do DNA em posições específicas, dentro ou perto do sítio de reconhecimento de restrição. Formam homodímeros com sítios de reconhecimento indivisíveis e palindrômicos, com quatro a oito nucleotídeos de comprimento. As enzimas de restrição do tipo 2 não requerem ATP ou AdoMet para sua atividade, mas Mg2+ é necessário como cofator. Essas enzimas ajudam na clivagem das ligações fosfodiéster do DNA de dupla hélice. Eles clivam no centro de ambos os fios para produzir uma extremidade romba ou clivam em uma posição escalonada, deixando as saliências que são conhecidas como extremidades adesivas.
As endonucleases de restrição do tipo 2 são as enzimas de restrição mais comumente disponíveis, uma vez que produzem fragmentos discretos por digestão de restrição cortando especificamente no local de reconhecimento ou próximo a ele. As endonucleases de restrição do tipo 2 pertencem a uma grande família; assim, eles são divididos em subfamílias com base no desvio das características típicas dessas enzimas. Essas subcategorias incluem tipo 2B, 2E, 2F, 2G, 2S e 2T.
O que é a endonuclease de restrição tipo 3?
A endonuclease de restrição tipo 3 é um tipo de enzima de restrição que reconhece duas sequências não palindrômicas separadas que são orientadas inversamente. Eles geralmente clivam o DNA de cerca de 20-30 pares de bases a jusante do sítio de reconhecimento. Essas enzimas consistem em mais de uma subunidade. Eles também requerem ATP e AdoMet para sua atividade. As enzimas de restrição do tipo 3 são essenciais nos mecanismos de modificação de restrição de DNA procariótico. Essas enzimas ajudam a proteger o organismo contra a invasão de DNA estranho.
As enzimas do tipo 3 são proteínas hetero-oligoméricas e multifuncionais compostas por duas subunidades. Eles são Res e Mod. A subunidade Res é importante na digestão de restrição; no entanto, não tem atividade enzimática por conta própria. A subunidade Mod ajuda no reconhecimento de sequências de DNA que são específicas do sistema e é uma modificação da metiltransferase. As enzimas de restrição do tipo 3 também reconhecem sequências de DNA assimétricas longas de 5-6 pares de bases e clivam 25-27 pares de bases a jusante para deixar saliências 5′ de fita simples curtas. Essas enzimas metilam apenas uma fita do DNA e são suficientes para proteger contra a digestão por restrição.
Quais são as semelhanças entre as endonucleases de restrição tipo 1 2 e 3?
As endonucleases de restrição tipo 1, tipo 2 e tipo 3 são três enzimas de restrição. Eles são responsáveis pela clivagem do DNA em sítios específicos chamados sítios de reconhecimento de restrição dentro da molécula. Eles pertencem a uma classe mais ampla de endonucleases. Eles fazem duas incisões, uma em cada uma das duas cadeias de açúcar-fosfato da dupla hélice do DNA. Eles estão presentes em bactérias e archaea. Além disso, eles ajudam a proteger contra vírus invasores. Todas as três enzimas têm a capacidade de digestão de restrição e atividade de metiltransferase. As enzimas de restrição cortam o DNA estranho através da digestão de restrição. A metiltransferase é a enzima de modificação presente em todas as três enzimas.
Qual é a diferença entre a endonuclease de restrição tipo 1 2 e 3?
O sítio de clivagem da endonuclease de restrição tipo 1 é aleatório e distante do sítio de reconhecimento, enquanto na endonuclease de restrição tipo 2, está no sítio de reconhecimento. Considerando que, na endonuclease de restrição do tipo 3, o sítio de clivagem é de 20-30 pares de bases a jusante do sítio de reconhecimento. Assim, esta é a principal diferença entre as endonucleases de restrição tipo 1 2 e 3. Além disso, a endonuclease de restrição tipo 1 consiste em três subunidades e é considerada uma enzima bifuncional com atividades de restrição e metilase. A endonuclease de restrição tipo 2 consiste em duas subunidades e possui atividades de restrição e metilase separadas. E, a endonuclease de restrição tipo 3 consiste em mais de uma subunidade, geralmente duas, e também é uma enzima bifuncional com atividades de restrição e metilase.
O infográfico abaixo apresenta as diferenças entre as endonucleases de restrição tipo 1 2 e 3 em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Endonuclease de Restrição Tipo 1 vs 2 vs 3
A endonuclease de restrição ajuda a clivar o DNA em fragmentos em ou perto de locais de reconhecimento específicos dentro das moléculas. As endonucleases de restrição tipo 1, tipo 2 e tipo 3 são três enzimas de restrição. O sítio de clivagem da endonuclease de restrição tipo 1 é aleatório e distante do sítio de reconhecimento. O sítio de clivagem da endonuclease de restrição tipo 2 está no sítio de reconhecimento, enquanto o sítio de clivagem da endonuclease de restrição tipo 3 está 20-30 pares de bases a jusante do sítio de reconhecimento. Então, isso resume a diferença entre as endonucleases de restrição do tipo 1 2 e 3.
Referência:
1. Loenen, WA, et ai. “Enzimas de restrição tipo I e seus parentes.” Nucleic Acids Research, vol. 42, não. 1, 2013, pp. 20–44.
2. Rao, Desirazu N., et ai. “Enzimas de Modificação de Restrição Tipo III: Uma Perspectiva Histórica.” Nucleic Acids Research, vol. 42, não. 1, 2013, pp. 45–55.
3. “Endonucleases de restrição.” Uma visão geral | Tópicos ScienceDirect.
Cortesia da imagem:
1. “Etapas da Clonagem Molecular” Por Alexpicardal97 – Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Sítio de restrição HindIII e vetor de extremidades adesivas” Por Helixitta – Obra própria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
3. “Polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição” Por Lolyas39 – Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia