Рестрикция И Модификация Днк

(от позднелат. Restrictio-ограничение и modificatio- видоизменение), специфич. Р-ции метаболизма ДНК в клетках бактерий, обеспечивающие защиту собственной ДНК от встраивания в нее последовательностей ДНК чужеродного происхождения. Функционирование систем Р. И м. ДНК (сокращенно Р.) основано на след. Принципах. С помощью ферментативных р-ций собств. Клеточная ДНК специфич. Образом модифицируется так, что рестриктазы оказываются по отношению к этой ДНК неактивными. Любая вторгающаяся в клетку чужеродная ДНК отличается от резидентной (собственной) ДНК по специфичности модификации. Это делает чужеродную ДНК чувствительной к действию рестриктаз. Разрушению ("рестрикции") подвергаются те молекулы ДНК, к-рые не содержат соответствующих модифицир.

Элементов. Т. Обр., благодаря системе Р. Возможность функционирования чужеродной ДНК в клетке и ее рекомбинации с собств. Клеточной ДНК (см. Рекомбинация генетическая )сведены к минимуму. Известно неск. Бактериальных систем Р. Наиб. Хорошо изучены аллельные системы К и В (разл. Структурные состояния гена), определяющие специфичность резидентной ДНК у штаммов Escherichia coli (E. Coli), а также неаллель-ные системы RI и RII, генетич. Информацию для к-рых несут плазмиды. Подобные системы в клетках животных пока не обнаружены. В большинстве систем модификация осуществляется метилированием N6 -аминогруппы остатков аденина в составе тех или иных специфич. Участков ДНК с образованием 6-метиламинопурина. Возможны и др. Варианты хим.

Модификации ДНК, осуществляемой компонентами подобных систем. Напр., в системе EcoRII метилируется атом С-5 остатков цитозина, а при контролируемой клеткой-хозяином модификации ДНК Т-четных фагов (инфицируют Е. Coli) происходит глюкозилирование остатков гидроксиме-тилцитозина, присутствующего в ДНК этих фагов. Ф-ции рестрикции обусловлены эндонуклеазной активностью рестриктаз, к-рые узнают специфич. Последовательности ДНК при условии, что эти последовательности не модифицированы. Фермент катализирует разрыв фосфодиэфирной связи в каждой из двух цепей ДНК вблизи этой последовательности или в др. Местах молекулы, что определяется типом фермента. Двухцепочечные разрывы стимулируют дальнейшее интенсивное неспецифич.

Разрушение ДНК др. Нуклеазами. Р. Осуществляются только в отношении двухцепочечных молекул ДНК. Одноцепочечные ДНК нек-рых фагов модифицируются или подвергаются рестрикции только тогда, когда они находятся в фазе репликации. В то же время для обеспечения устойчивости к рестриктазам достаточно модификации только одной из цепей ДНК. По этой причине ДНК. Образующаяся в ходе полуконсервативной репликации, защищена от действия собств. Клеточных рестриктаз благодаря модификации матричной цепи. Лит. Страйер Л., Биохимия, пер. С англ., т. 3, М., 1985, с. 6-46. П. Л. Иванов.