Typ I i III charakteryzuje brak ścisłej kontroli nad położeniem miejsca cięcia względem rozpoznawanej sekwencji. Natomiast enzymy Typu II przecinają DNA w sekwencji rozpoznawanej albo blisko niej. Wynikiem trawienia określonej sekwencji DNA jest powtarzalny zestaw fragmentów o przewidywanej długości. Właściwość ta spowodowała szerokie wykorzystanie enzymów restrykcyjnych Typu II jako narzędzi w manipulacjach DNA.
Endonukleazy restrykcyjnye typu II
Obecnie w bazie danych REBASE (http://rebase.neb.com), katalogującej enzymy restrykcyjne, metylotransferazy DNA i pokrewne białka, znajduje się ponad 3890 ENaz Typu II rozpoznających 305 rodzajów specyficznych sekwencji (dane z 09.2012). Komercyjnie dostępnych jest 241 różnych specyficzności REaz. Enzymy należące do tej grupy są najczęściej homodimerami lub tetramerami, wymagającymi tylko jonów Mg2+jako kofaktora. Nić DNA jest cięta wewnątrz krótkiej sekwencji rozpoznawanej lub w pewnej stałej odległości od niej. Mimo wspólnych cech, przedstawiciele tego typu są dość różnorodną grupą endonukleaz i dlatego wprowadzono podział na podtypy, uwzględniając przy tym budowę białek, rodzaj sekwencji docelowej, sposób cięcia DNA i inne cechy (Tabela 2). To samo białko może należeć do różnych podtypów, gdyż nie wykluczają się one wzajemnie (Roberts i wsp., 2003).
Tabela 2. Podział enzymów restrykcyjnych Typu II na podtypy.
Podtyp |
Opis |
Przykładowe enzymy |
A |
niepalindromiczna sekwencja rozpoznawana; często jeden gen koduje REazę a dwa geny kodująMTazy |
Foki, HphI |
B |
dwuniciowe cięcia po obu stronach sekwencji docelowej |
Alol, HaeIV |
C |
obie domeny, endonukleolityczna i metylująca, w jednym polipeptydzie |
Gsul, HaeIV |
E |
do cięcia potrzebne dwie kopie sekwencji docelowej, jedna cięta, druga działa jako efektor allosteryczny |
Foki, Sau3AI |
F |
interakcja z dwiema kopiami sekwencji rozpoznawanej i obie cięte |
BspMI, CfrlOI |
G |
obie domeny, endonukleolityczna i metylująca, w jednym polipeptydzie; AdoMet działa stymulująco na aktywność |
Alol, Eco57I |
H |
podobna struktura genów do Typu I |
Ahdl, Bcgl |
M |
sekwencja rozpoznawana cięta gdy zmetylowana |
BisI, DpnI |
P |
palindromiczna sekwencja rozpoznawana |
EcoRI, NgoPII |
S |
cięcie poza niepalindromiczną sekwencją rozpoznawaną |
Foki, Eco57MI |
T |
heterodimery |
BpulOI, Mlyl |
Nazewnictwo enzymów restrykcyjnych: stosowane są literowe skróty (np. Hindlll, EcoRI). Pierwsza litera oznacza rodzaj bakterii, z której wyizolowano enzym, druga i trzecia - gatunek, a kolejna z nich pochodzi od szczepu lub typu bakterii. Następujące po niej cyfry rzymskie odpowiadają kolejnym enzymom wyizolowanym z określonego szczepu.
Hindlll - Haemophilus influenzae Rd
Mph 11031 - Moraxe//a pheny/pyruvica RFL1103
Izoschizomery - enzymy restrykcyjne izolowane z różnych bakterii rozpoznające tę samą sekwencję w DNA i wprowadzające identyczny typ cięcia.
Przykład: Haelll, BsuRI, BshFI, Phol, BsnI - GG*CC CCtGG
5