一、DNA片段的互補(bǔ)黏性末端連接
對(duì)于具有互補(bǔ)黏性末端的DNA片段,連接反應(yīng)主要依賴DNA連接酶的催化。例如,E.coli DNA連接酶以及廣泛應(yīng)用的T4 DNA連接酶。當(dāng)兩個(gè)DNA片段的末端由同一種限制性內(nèi)切核酸酶切割時(shí),連接后仍保留原有的識(shí)別序列。但如果使用兩種同尾酶切割產(chǎn)生的互補(bǔ)黏性末端,雖然可以有效連接,但重組的DNA分子通常會(huì)失去這兩種酶的識(shí)別序列。
二、DNA平末端片段的連接
平末端DNA片段的連接則主要依賴T4 DNA連接酶。只要兩個(gè)DNA片段的末端是平末端,無(wú)論是由何種限制性內(nèi)切核酸酶切割還是通過(guò)其他方法產(chǎn)生,都可以進(jìn)行有效連接。若使用兩種不同限制性內(nèi)切核酸酶切割產(chǎn)生的平末端DNA片段進(jìn)行連接,連接后的DNA分子會(huì)失去這兩種酶的識(shí)別序列。而如果使用同一種限制性內(nèi)切核酸酶切割產(chǎn)生的平末端DNA片段,連接后的DNA分子將保留該酶的識(shí)別序列,有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)新的限制性內(nèi)切核酸酶識(shí)別序列。
三、DNA片段末端的修飾與連接
當(dāng)待連接的DNA片段末端不是互補(bǔ)黏性末端或平末端時(shí),需要進(jìn)行末端修飾。這通常通過(guò)核酸外切酶將黏性末端修飾成平末端,或使用末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶修飾平末端成互補(bǔ)黏性末端。有時(shí)為了避免DNA片段自行連接成環(huán)形或二聚體,會(huì)使用堿性膦酸酯酶修飾其中一種DNA片段的5′-P為-OH。
四、添加連桿后的DNA連接
對(duì)于既無(wú)互補(bǔ)黏性末端又無(wú)平末端的兩種DNA片段,除了上述的末端修飾連接方法外,還可以通過(guò)人工合成的連桿或銜接頭進(jìn)行連接。先將連桿連接到待連接的DNA片段末端,然后使用合適的限制性內(nèi)切核酸酶切割連桿,使待連接的DNA片段具有互補(bǔ)黏性末端,最后在DNA連接酶的催化下進(jìn)行連接。也可以根據(jù)DNA片段的末端選擇合適的銜接頭直接進(jìn)行連接。
以下是關(guān)于兩種主要DNA連接酶的介紹:
1. E.coli DNA連接酶:此酶來(lái)自大腸桿菌,具有催化DNA基本骨架磷酸二酯鍵形成的功能。它主要連接具有相同黏性末端的DNA分子,對(duì)平末端的效果則不佳。
2. T4 DNA連接酶:這是一種單鏈多肽酶,分子量為68,000道爾頓。它能在正常條件下催化雙鏈DNA上相鄰的3′羥基和5′磷酸末斷形成磷酸二脂鍵。
在粘性末端DNA片段的連接中,DNA連接酶能夠催化外源DNA和載體分子之間的連接作用,形成重組的DNA分子。而平末端DNA片段的常用連接方法包括同聚物加尾法、銜接物連接法及接頭連接法等。
以上內(nèi)容僅供參考,如需更多信息,建議查閱生物化學(xué)相關(guān)書籍或咨詢生物學(xué)專家獲取。您好,
(1)E·coli DNA連接酶,來(lái)源于大腸桿菌,可用于連接粘性末端;
(2)T4DNA連接酶:來(lái)源于T4噬菌體,可用于連接粘性末端和平末端,但連接效率低。
(3)熱穩(wěn)定的DNA連接酶(thermostableDNAligase),是從嗜熱高溫放線菌(Thermoactinomycesthermophilus)菌株中分離純化的,一種能夠在高溫下催化兩條寡核苷酸探針發(fā)生連接作用的一種核酸酶。