4.1.1. Ферменты, используемые в генетической инженерии Рестрикция ДНК осуществляется с помощью специфических ферментов – рестриктаз. Это эндонуклеазы, предназначенные для защиты клеток бактерий от чужеродной (вирусной) ДНК. Они способны осуществлять разрывы межнуклеотидных фосфодиэфирных связей внутри полинуклеотидных цепей ДНК. В клетках многих бактерий функционируют системы рестрикции-модификации (R-M система), предназначенные для защиты собственной ДНК от фаговой атаки. В систему входит ДНКметилаза, которая метилирует собственную ДНК, в результате чего последняя становится устойчивой к действию рестриктаз. Неметилированная чужеродная ДНК фрагментируется рестриктазой. Эта система также препятствует скрещиванию между разными видами и штаммами бактерий и обеспечивает сохранность видов в эволюции. В генетической инженерии рестриктазы используются для фрагментации молекул ДНК при создании рекомбинантных геномов. Номенклатура рестриктаз была предложена Смитом и Натансом в 1973 г.: 1. Название рестриктазы формируется из родового и видового названий микроорганизма-хозяина, содержащего R-M систему. Escherichia coli – Eco, Haemophilus influenzae – Hin. 2. За родовидовым названием приводится название штамма или серотипа. 3. Различные R-M системы, присущие одному виду бактерий, обозначаются римскими цифрами. 4. Если R-M система локализована в геноме плазмиды, то после видо-родового названия указывается символ плазмиды. Рестриктазы I типа Содержат 3 неидентичные субъединицы (α, β, γ). Специфичны к неметилированной двуцепочечной ДНК, требуют в ка2+ честве кофакторов S-аденоилметионин, АТФ и Mg : α – субъединицы расщепляют ДНК; β – субъединицы метилируют ДНК; γ – субъединицы осуществляют узнавание специфических последовательностей ДНК. 65