Restriksiyon modifikasyon sistemi (RM sistemi) bakterilerin kendilerini yabancı DNA'dan korumak için kullandığı bir sistemdir. RM sistemleri iki unsurdan oluşur: 1) yabancı DNA'yı belli noktalarında kesen restriksiyon enzimleri ve 2) konak hücrenin DNAsının kesilmemesi için ona metil grupları ekleyen enzimlerinden oluşur. Bir RM sistemindeki restriksiyon enzimi ve metilaz aynı DNA dizi motifini tanır, eğer o dizi metillenmişse DNA kesilmez. RM sistemlerinin tanıdığı DNA dizisi bakteri türleri arasında farklılık gösterdiği için, yabancı DNA eğer başka türden bir bakteriden kayanklanıyorsa muhtemelen farklı bir metilasyon gösterir ve yabancı olarak algılanır. Hücreye dışarıdan (örneğin bir bakteriyofaj yoluyla) gelen DNA eğer uygun yerlerde metil grupları taşımıyorsa hücreye zarar veremeden parçalanır. Bilinen bakterilerin yaklaşık yarısının RM sistemi vardır ve bunların yarısında birden fazla RM sistemi bulunur.
Tarih
Bakterilerin kendilerini yabancı DNA moleküllerden koruaybilme yetenği ilk 1950'lerde fark edildi. Bazı bakteriler başka suşlarda büyütülmüş virüslerin büyümesini engelemekte (kısıtlamaktaydı). Bu etkinin diziye spesifik restriksiyon enzimlerinden kaynaklandığı bulundu.
Restriksiyon enzimleri (veya restriksiyon endonükleazları) çift iplikli DNA'ları belli noktalarda keserler, meydana gelen DNA parçaları ardından başka endonükleazlar tarafından parçalanır. Restriksiyon enzimi DNA'yı 4-6 baz uzunluğunda spesifik dizilerde keser, bunlar genelde (palindromik) dizilerdir. Bu tanıma dizileri kısa olduğu için bakteri kromozomunda da bu dizilerden pek çok sayıda bulunur. Restriksiyon enziminin bakterinin kendi DNA'sını kesmemesi için bakteri aynı diziye spesifik bir metilaz enzimi ile kendi DNA'sına metil grupları ekler. Bu metil grupları DNA'nın baz eşleşmesini ve transkripsiyonunu engellemez ama restriksiyon enziminin DNA'yı o noktada tanıyıp kesmesine engeller.
Restriksiyon modifikasyon sistemlerinin tipleri
Üç tip restriksiyon modifikasyon sistemi vardır, bunlar tip I, tip II ve tip III olarak adlandırılırlar. Her birinde restriksiyon enzimi ve metilaz aktivitesi bulunur. bu adlandırma keşfediliş sırasına göredir ama Tip II sistemler en yaygındır.
Tip I sistemler en karmaşıktır, üç proteinden oluşurlar: R (restriksiyon), M (modifikasyon) ve S (spesifisite). Meydana gelen kompleks DNAyı hem keser hem metiller. Her iki reaksiyon ATP gerektirir, kesim noktası tanıma yerinden oldukça uzakta olur. S altbirimi hem restriksiylon hem metilazın spesifisitesini belirler. Kesim noktası uzakta olduğu için jel elektroforezi ile kesilen DNA parçaları ayrıştırıldığı zaman ayrık bantlar görülmez.
Tip II sistemler daha basittir ve çok yaygındır. Bir kompleks olarak çalışmak yerine metiltransferaz ve endonükleaz ayrı proteinler olarak kodlanır ve birbirlerinden bağımsız olarak etkirler. Bir spesifisite proteini yoktur. Her iki protein aynı tanıma yerini tanır ve dolayısıyla kendi etkinlikleri için birbirleriyle yarışırlar. Metiltransferaz monomer olarak etkir, bir defada DNA'nın bir ipliğini metiller. Endonükleaz bir homodimer olarak etkir ve iki ipliğin birlikte kesişmesini sağlar. Kesim, tanıma dizisinin içinde veya ona yakın bir yerde olur, bunun sonucu meydana gelen DNA parçaları jel elektroforezinde ayrık bantlar olarak görünür. Bu nedenle, Tip II sistemler laboratuvarda gen klonlaması ve DNA analizi için kullanılır.
Tip III sistemlerde R ve M proteinleri birlikte bir kompleks oluştururlar. Ancak, metilaz proteini kendi başına da çalışabilir. Diğer mekanizmalardan farklı olarak metilasyon sadece bir iplik üzerinde meydana gelir. R ve M proteinlerinden meydana gelen kompleks aynı yeri metilleyip keserek kendi kendisiyle yarışır. Bu yüzden DNA'nın sindirimi kısmî olur.
Kullanım
RM sistemleri plazmitlere klonlanabilir ve metilasyon enziminin sağladığı dirençten yararlanılarak seçilebilir. Plazmit ikilenmeye başlayınca metilaz enzimi üretilir ve plazmit DNA'sını metiller, böylece onu spesifik restriksiyon enziminden korur.
Bazı virüsler restriksiyon modifikasyon sistemlerinin etkisinden korunacak şekilde evrimleşmişlerdir. Bu virüsler kendi DNA'larına metil veya glikosil grupları ekleyerek onu modifiye ederler, böylece restriksiyon enzimini bloke ederler. Başka virüsler ise, T3 ve T7 bakteriyofajları gibi, restriksiyon enzimlerini inhibe eden proteinler kodlarlar.
Bu virüslere karşı gelebilmek için bazı bakteriler modifiye olmuş DNA'yı tanıyıp kesen restriksiyon enzimleri evrimleştirmişlerdir, bu enzimler konak hücrenin modifiye olmamış DNA'sını kesmezler. Bazı prokaryotlar birden çok restriksiyon modifikasyon sistemine sahiptir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ Wilson, G., "Organization of Restriction-Modification Systems 16 Eylül 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde .,"Nucleic Acids Research (1991), Vol 19, pg2539-2566.
- ^ Wilson, G., "Restriction and Modification Systems 16 Eylül 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde .," Annual Review of Genetics (1991), 25:585-627.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Restriksiyon modifikasyon sistemi RM sistemi bakterilerin kendilerini yabanci DNA dan korumak icin kullandigi bir sistemdir RM sistemleri iki unsurdan olusur 1 yabanci DNA yi belli noktalarinda kesen restriksiyon enzimleri ve 2 konak hucrenin DNAsinin kesilmemesi icin ona metil gruplari ekleyen enzimlerinden olusur Bir RM sistemindeki restriksiyon enzimi ve metilaz ayni DNA dizi motifini tanir eger o dizi metillenmisse DNA kesilmez RM sistemlerinin tanidigi DNA dizisi bakteri turleri arasinda farklilik gosterdigi icin yabanci DNA eger baska turden bir bakteriden kayanklaniyorsa muhtemelen farkli bir metilasyon gosterir ve yabanci olarak algilanir Hucreye disaridan ornegin bir bakteriyofaj yoluyla gelen DNA eger uygun yerlerde metil gruplari tasimiyorsa hucreye zarar veremeden parcalanir Bilinen bakterilerin yaklasik yarisinin RM sistemi vardir ve bunlarin yarisinda birden fazla RM sistemi bulunur TarihBakterilerin kendilerini yabanci DNA molekullerden koruaybilme yetengi ilk 1950 lerde fark edildi Bazi bakteriler baska suslarda buyutulmus viruslerin buyumesini engelemekte kisitlamaktaydi Bu etkinin diziye spesifik restriksiyon enzimlerinden kaynaklandigi bulundu Restriksiyon enzimleri veya restriksiyon endonukleazlari cift iplikli DNA lari belli noktalarda keserler meydana gelen DNA parcalari ardindan baska endonukleazlar tarafindan parcalanir Restriksiyon enzimi DNA yi 4 6 baz uzunlugunda spesifik dizilerde keser bunlar genelde palindromik dizilerdir Bu tanima dizileri kisa oldugu icin bakteri kromozomunda da bu dizilerden pek cok sayida bulunur Restriksiyon enziminin bakterinin kendi DNA sini kesmemesi icin bakteri ayni diziye spesifik bir metilaz enzimi ile kendi DNA sina metil gruplari ekler Bu metil gruplari DNA nin baz eslesmesini ve transkripsiyonunu engellemez ama restriksiyon enziminin DNA yi o noktada taniyip kesmesine engeller Restriksiyon modifikasyon sistemlerinin tipleriUc tip restriksiyon modifikasyon sistemi vardir bunlar tip I tip II ve tip III olarak adlandirilirlar Her birinde restriksiyon enzimi ve metilaz aktivitesi bulunur bu adlandirma kesfedilis sirasina goredir ama Tip II sistemler en yaygindir Tip I sistemler en karmasiktir uc proteinden olusurlar R restriksiyon M modifikasyon ve S spesifisite Meydana gelen kompleks DNAyi hem keser hem metiller Her iki reaksiyon ATP gerektirir kesim noktasi tanima yerinden oldukca uzakta olur S altbirimi hem restriksiylon hem metilazin spesifisitesini belirler Kesim noktasi uzakta oldugu icin jel elektroforezi ile kesilen DNA parcalari ayristirildigi zaman ayrik bantlar gorulmez Tip II sistemler daha basittir ve cok yaygindir Bir kompleks olarak calismak yerine metiltransferaz ve endonukleaz ayri proteinler olarak kodlanir ve birbirlerinden bagimsiz olarak etkirler Bir spesifisite proteini yoktur Her iki protein ayni tanima yerini tanir ve dolayisiyla kendi etkinlikleri icin birbirleriyle yarisirlar Metiltransferaz monomer olarak etkir bir defada DNA nin bir ipligini metiller Endonukleaz bir homodimer olarak etkir ve iki ipligin birlikte kesismesini saglar Kesim tanima dizisinin icinde veya ona yakin bir yerde olur bunun sonucu meydana gelen DNA parcalari jel elektroforezinde ayrik bantlar olarak gorunur Bu nedenle Tip II sistemler laboratuvarda gen klonlamasi ve DNA analizi icin kullanilir Tip III sistemlerde R ve M proteinleri birlikte bir kompleks olustururlar Ancak metilaz proteini kendi basina da calisabilir Diger mekanizmalardan farkli olarak metilasyon sadece bir iplik uzerinde meydana gelir R ve M proteinlerinden meydana gelen kompleks ayni yeri metilleyip keserek kendi kendisiyle yarisir Bu yuzden DNA nin sindirimi kismi olur KullanimRM sistemleri plazmitlere klonlanabilir ve metilasyon enziminin sagladigi direncten yararlanilarak secilebilir Plazmit ikilenmeye baslayinca metilaz enzimi uretilir ve plazmit DNA sini metiller boylece onu spesifik restriksiyon enziminden korur Bazi virusler restriksiyon modifikasyon sistemlerinin etkisinden korunacak sekilde evrimlesmislerdir Bu virusler kendi DNA larina metil veya glikosil gruplari ekleyerek onu modifiye ederler boylece restriksiyon enzimini bloke ederler Baska virusler ise T3 ve T7 bakteriyofajlari gibi restriksiyon enzimlerini inhibe eden proteinler kodlarlar Bu viruslere karsi gelebilmek icin bazi bakteriler modifiye olmus DNA yi taniyip kesen restriksiyon enzimleri evrimlestirmislerdir bu enzimler konak hucrenin modifiye olmamis DNA sini kesmezler Bazi prokaryotlar birden cok restriksiyon modifikasyon sistemine sahiptir Ayrica bakinizRestriksiyon enzimi MetilasyonKaynakca Wilson G Organization of Restriction Modification Systems 16 Eylul 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde Nucleic Acids Research 1991 Vol 19 pg2539 2566 Wilson G Restriction and Modification Systems 16 Eylul 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde Annual Review of Genetics 1991 25 585 627