Rozdiel medzi tupým a lepkavým koncom ligácie

Kľúčový rozdiel - tupé vs lepivé zakončenie ligácie
 

Restrikčné endonukleázy sú špecifické enzýmy, ktoré štiepia dvojvláknovú DNA (dsDNA). Sú známe aj ako molekulárne nožnice v molekulárnej biológii. Restrikčné enzýmy sú schopné rozoznávať špecifické krátke sekvencie dsDNA známe ako rozpoznávacie miesta a štiepiť fosfodiesterové a vodíkové väzby na otvorené dvojreťazce. V dôsledku štiepenia týmito enzýmami sú fragmenty DNA produkované s rôznymi typmi koncov, ako sú lepkavé konce a tupé konce. DNA ligáza je enzým používaný v molekulárnej biológii na spojenie dvoch susedných vlákien DNA vytvorením nových väzieb. Tento krok je známy ako ligácia a podľa typu ligovaného konca DNA sa môžu označovať ako ligácia tupých koncov a ligácia lepkavých koncov. Kľúčový rozdiel medzi tupým a lepkavým koncom ligácie je ten ligácia tupých koncov sa vyskytuje medzi fragmentmi DNA, ktoré obsahujú dva tupé konce kdežto k ligácii lepkavých koncov medzi 5 'a 3' previsy. V porovnaní s ligáciou tupých koncov je ligácia lepkavých koncov efektívnejšia a stabilnejšia.

OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je ligácia tupých koncov
3. Čo je ligácia Sticky End
4. Porovnanie bok po boku - tupé vs lepivé zakončenie ligácie
5. Zhrnutie

Čo je to ligácia tupých koncov?

Niektoré reštrikčné endonukleázy môžu rezať DNA na opačných bázach a produkovať fragmenty DNA s tupými koncami. Tieto enzýmy sú známe ako tupé koncové frézy; štiepajú sa priamo nadol do stredu reštrikčného miesta bez toho, aby zanechali jednovláknové previsnuté základne. Tupé konce sú známe aj ako neprekrývajúce sa konce, pretože na koncoch nemajú previsnuté základne 3 'a 5'. Oba vlákna končia z párov báz tupými koncami. Bežné enzýmy na rezanie tupých koncov sú EcoRV HaeIII, AluI a Smal.

Medzi dvoma tupými koncami je ligácia tupých koncov. Nejde o ligáciu vyčnievajúcich základní. Táto ligácia je menej účinná ako ligácia lepkavých koncov. V niektorých prípadoch sa však ligácia tupých koncov stáva výhodnejšou ako ligácia lepkavých koncov, najmä pri ligácii produktov PCR. Produkty PCR sa vždy vyrábajú s tupými koncami. Ligácia s tupým koncom nevyžaduje na ligáciu komplementárne konce v DNA.

Obrázok 01: Tupá konečná produkcia enzýmom Eco RV

Čo je to lepkavé koniec ligácie?

Niektoré reštrikčné endonukleázy sú schopné rezať dsDNA, pričom na konci zostane previslý kus jednovláknovej DNA. Tieto konce sú známe ako lepivé alebo prečnievajúce konce. Ligácia lepkavých koncov sa vyskytuje medzi dvoma fragmentmi DNA, ktoré obsahujú zodpovedajúce previsy, pretože lepkavé konce majú nepárové bázy a na vytvorenie väzieb vyžadujú komplementárne bázy. Preto je potrebné použiť rovnaký reštrikčný enzým pre oba zdroje DNA na vytvorenie zodpovedajúcich ligačných fragmentov.

Ligácia lepkavých koncov je efektívnejšia a pri klonovacích procesoch je často veľmi žiaduca. Existuje niekoľko reštrikčných enzýmov, ktoré produkujú lepkavé konce. Sú to EcoRI, BamHI, HindIII atď.

Obrázok 02: Lepkavá konečná produkcia enzýmom EcoRI

Aký je rozdiel medzi Bluntom a Sticky End ligáciou?

Blunt vs Sticky End Ligácia
K ligácii tupých koncov dochádza medzi dvoma fragmentmi tupých koncov DNA.	K ligácii lepkavých koncov dochádza medzi dvoma zodpovedajúcimi fragmentmi DNA so lepkavými koncami.
enzýmy
Tupé koncové frézy produkujú tupé konce.	Lepkavé koncové frézy produkujú lepivé alebo súdržné konce.
Požiadavka zhodné konce
Nevyžaduje sa zodpovedajúce fragmenty alebo komplementárne bázy.	Vyžaduje doplnkové bázy na koncoch na vytvorenie párov báz.
efektívnosť
Je to menej účinné ako ligácia lepkavých koncov	Je účinnejšia ako ligácia tupých koncov.

Zhrnutie - Blunt vs Sticky End Ligation

Restrikčné endonukleázy sú schopné štiepiť dsDNA a produkovať fragmenty DNA s rôznymi koncami. Rozpoznávajú špecifické sekvencie a obmedzujú tvorbu DNA lepkavými a tupými koncami. Lepkavé konce majú na konci fragmentov nepárové bázy. Tupé konce sa vytvárajú priamym odštiepením a na koncoch majú páry báz. Ligácia lepkavých koncov vyžaduje dva komplementárne jednovláknové kúsky DNA. K ligácii tupých koncov dochádza medzi akýmikoľvek dvoma fragmentmi tupých koncov. Toto je rozdiel medzi tupými a lepkavými ligáciami.

Referencie:
1. Roberts, Richard J. „Ako sa reštrikčné enzýmy stali pracovníkmi molekulárnej biológie.“ Zborník Národnej akadémie vied. National Acad Sciences, n.d. Web. 12. apríla 2017
2. Adnan, Amna. Použitie reštrikčných enzýmov v biotechnológii. N.p., n.d. Web. 12. apríla 2017

S láskavým dovolením:
1. “EcoRV Restriction Site.rsh” Autor: Ramin Herati - Vytvorené pomocou Inkscape (Public Domain) pomocou Commons Wikimedia
2. „Reštrikčný enzým Eco RI“, autor Tinastella - vlastná práca (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia