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Endonucleasi – Definizione e Significato

Le endonucleasi rappresentano gli enzimi di restrizione utilizzati in un laboratorio di biologia molecolare e si suddividono in tre classi identificate con i numeri romani I, II e III. Le diverse classi di enzimi riconoscono una sequenza caratteristica a livello del filamento; le endonucleasi di tipo I e III operano un taglio esterno a questa sequenza, ovvero spostato di un determinato numero di nucleotidi, a differenza delle endonucleasi di tipo II che operano il taglio all’interno della sequenza.

Per comprendere come funziona un enzima di restrizione possiamo considerare l’esempio di EcoRI che rappresenta una ben nota endonucleasi estratta dal batterio Escherichia coli. Iniziamo illustrando la nomenclatura che serve a gestire ed individuare ogni enzima di restrizione tra le centinaia disponibili. La prima lettera nel nome è determinata dalla prima lettera del nome del genere del batterio (Escherichia) e le successive lettere dal nome della specie (Coli). La successiva lettera è determinata dal ceppo (R) e, per finire, se quel ceppo produce più enzimi di restrizione allora si usa un riferimento numerico sotto forma di numero cardinale (I, II, III, IV, …). Per questo motivo la corretta pronuncia dell’enzima di restrizione in questione è «Ecor uno» o, alternativamente, «Ecor primo».

Il vantaggio, in un laboratorio, determinato dall’utilizzo delle endonucleasi di tipo II è evidente: in questo modo si conosce perfettamente il punto di taglio e, pertanto, in una linea d’informazione genetica è possibile tagliare, utilizzando le opportune endonucleasi, specifiche zone del filamento che, per esempio, potrebbero comprendere dei geni di particolare interesse.

TipoCofattoriTaglio

I

ATP e SAM

Distante dal sito di riconoscimento.

II

Nessuno richiesto per il taglio.

Nel sito di riconoscimento.

III

ATP e SAM

Distante dal sito di riconoscimento.

Livello di taglio di EcoRI

Analizzando la sequenza di taglio di EcoRI, possiamo notare che la sequenza è palindromica se osservata nel doppio filamento. In altre parole leggendo da 5′ → 3′ e viceversa la sequenza GAATTC rimane sempre uguale.

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