Эндонуклеазы рестрикции встречаются в?

Цитата из: Scientific American, июль 1975 г. Манипуляция генами Стэнли Коэна:

Эндонуклеазы рестрикции (и модификационные метилазы) широко распространены в микроорганизмах; гены для их создания были обнаружены на вирусных хромосомах и внехромосомной плазмидной ДНК, а также на многих бактериальных хромосомах.

Почему гены, отвечающие за производство RE, находятся на вирусных хромосомах? Кроме того, не могли бы вы привести несколько примеров, где они встречаются на плазмидах?

Ответы (3)

Есть много предположений об экологической роли систем рестрикции-модификации (RM) и о том, почему они могут существовать на мобильных генетических элементах (например, плазмидах и вирусах). В данном случае я конкретно говорю о вирусах, поражающих бактерии (они же бактериофаги).

1) Системы RM могут иметь антивирусную функцию. Обычно мы считаем такие системы частью хромосомы хозяина, но, как предположил Алан Бойд, как только умеренный фаг интегрируется в хромосому, его приспособленность привязывается к хозяину. Следовательно, система RM, обнаруженная в профаге, может предотвращать заражение дополнительным фагом. См. здесь обсуждение этого вопроса: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23471617

2) Системы РМ могут иметь «аддиктивные» свойства, действуя как системы токсин-антитоксин. По сути, это означает, что если гены системы RM теряются, клетка-хозяин умирает. Это может обеспечить отбор для поддержания плазмид и профагов внутри клетки-хозяина. См. здесь обсуждение этого вопроса: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3874152/

3) Наконец, вирусам необходимо разрушить геном хозяина — как для подавления любого противовирусного ответа, так и для высвобождения питательных веществ для репликации вируса. Хотя это обычно достигается с помощью нуклеаз, отличных от эндонуклеаз рестрикции, существует по крайней мере одна ситуация, в которой, по-видимому, участвует RE. Это обсуждается в первой ссылке выше (см. раздел «Роль в питании»)

Если у вас есть геном двухцепочечной ДНК и вы реплицируете его по кругу, как это делают большинство бактериофагов и многие плазмиды, эндонуклеаза просто необходима.

введите описание изображения здесь

Не могли бы вы уточнить свой ответ и включить некоторые ссылки?
это хороший вопрос и сообщение! RE разрезает геном фага, чтобы он мог быть реплицирован полимеразой. Без него не было бы копирования хромосомы.
Но разрыв осуществляется не эндонуклеазой рестрикции, а специфическим белком, который остается связанным с 5'-концом ДНК. Если бы это было достигнуто с помощью системы RM на фаге, сайт, по-видимому, был бы модифицирован, чтобы защитить его от двухцепочечного разрезания.
Обычно я думаю о RE как о двухцепочечном разрезе. Если я правильно понимаю, этот ответ относится только к тем, которые создают одноцепочечные разрезы. Их тоже называют RE?
мне просто интересно, что имеет более древнее происхождение - CRISPR-Cas или RE?
@WYSIWYG Интересный вопрос. Почти все бактерии имеют систему модификации рестрикции, но только около половины из них имеют CRISPR/Cas. У архей CRISPR/Cas более распространен. Древнее происхождение и горизонтальный перенос генов затрудняют однозначные выводы о том, что было первым. CRISPR/Cas интересен тем, что требует кофактора РНК (crRNA/tracrRNA). Возможно, существовала (или все еще существует) древняя система CRISPR, которая функционировала без Cas или других белков (например, эндонуклеолитический рибозим с адресным доменом, существовавший до эволюции синтеза белка).

Известный фермент рестрикции EcoRI кодируется плазмидой.

Бетлах и др. (1976) Рестрикционный эндонуклеазный анализ бактериальной плазмиды, контролирующей рестрикцию EcoRI и модификацию ДНК. Кормили. проц. 35:2037 - 43.

Пример системы, закодированной фагом, см.:

Демпси и др. (2005) Sau421, BcgI-подобная система рестрикции-модификации, кодируемая фагом Phi42 с четырехкратным преобразованием Staphylococcus aureus. Микробиология 151: 1301-1311

Эта вторая статья предлагает ответ на вопрос, почему фаг может иметь такую ​​систему: лизогены Phi42 устойчивы к заражению всеми 23 членами стандартного набора фагов S. aureus . После лизогенизации фага в его интересах предотвратить лизис хозяина.

Эндонуклеазы рестрикции встречаются в?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v