Les endonucléases de restriction sont des enzymes spécifiques qui coupent l'ADN double brin (ADNdb). Ils sont également connus comme des ciseaux moléculaires en biologie moléculaire. Les enzymes de restriction sont capables de reconnaître des séquences courtes spécifiques de l’ADNdb, appelées sites de reconnaissance, et de scinder les liaisons phosphodiester et hydrogène pour ouvrir des doubles brins. À la suite du clivage par ces enzymes, des fragments d'ADN sont produits avec différents types d'extrémités, telles que des extrémités collantes et des extrémités émoussées. L'ADN ligase est une enzyme utilisée en biologie moléculaire pour relier deux brins d'ADN adjacents en formant de nouvelles liaisons. L'étape est connue sous le nom de ligature et, selon le type d'extrémité d'ADN ligaturé, on peut parler de ligature d'extrémité franche et de ligature d'extrémité collante. La principale différence entre la ligature des extrémités émoussées et collantes est que la ligature des extrémités franches se produit entre des fragments d'ADN qui contiennent deux extrémités franches tandis que la ligature d'extrémité collante se produit entre 5 'et 3' surplombs. Comparée à la ligature à bouts francs, la ligature à bout collant est plus efficace et plus stable.
CONTENU
1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que la ligature d'extrémité émoussée?
3. Qu'est-ce que la ligature collante?
4. Comparaison côte à côte - Blunt vs Ligy Stick Lig
5. Résumé
Certaines endonucléases de restriction peuvent couper l'ADN des bases opposées et produire des fragments d'ADN à extrémité franche. Ces enzymes sont connues sous le nom de couteaux à bouts émoussés; ils se clivent droit jusqu'au milieu du site de restriction sans laisser de bases en surplomb à un brin. Les extrémités émoussées sont également appelées extrémités non surplombantes, car elles ne possèdent pas de bases en surplomb 3 'et 5' aux extrémités. Les deux brins se terminent à partir de paires de bases en extrémités franches. Les enzymes de coupe des extrémités franches courantes sont EcoRV HaeIII, AluI et SmaI..
La ligature des extrémités franches est impliquée entre deux extrémités franches. Ce n'est pas une ligature de bases en saillie. Cette ligature est moins efficace que la ligature à bout collant. Cependant, dans certains cas, la ligature d'extrémité franche devient plus avantageuse que la ligature d'extrémité collante, en particulier lors de la ligature de produits de PCR. Les produits de PCR sont toujours produits avec des extrémités franches. La ligature d'extrémités franches ne nécessite pas d'extrémités complémentaires dans l'ADN pour la ligature.
Figure 01: Production d'extrémités franches par l'enzyme Eco RV
Certaines endonucléases de restriction sont capables de couper l'ADNdb, laissant à la fin un morceau d'ADN simple brin en surplomb. Ces extrémités sont appelées extrémités collantes ou en surplomb. Une ligature d'extrémité collante se produit entre deux fragments d'ADN qui contiennent des porte-à-faux correspondants car les extrémités cohésives possèdent des bases non appariées et nécessitent des bases complémentaires pour former des liaisons. Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser la même enzyme de restriction pour les deux sources d’ADN afin de produire les fragments de ligature correspondants..
La ligature des extrémités collantes est plus efficace et est souvent hautement souhaitable dans les processus de clonage. Il existe plusieurs enzymes de restriction qui produisent des extrémités collantes. Ils sont EcoRI, BamHI, HindIII, etc..
Figure 02: Production d'extrémité collante par l'enzyme EcoRI
Blunt vs Ligy Ending Ligation | |
La ligature des extrémités franches se produit entre deux fragments d'ADN à extrémité franche. | Une ligature d'extrémité collante se produit entre deux fragments d'ADN correspondants dotés d'extrémités collantes. |
Les enzymes | |
Les couteaux à extrémité émoussée produisent des extrémités émoussées. | Les couteaux d'extrémité collants produisent des extrémités collantes ou cohésives. |
Exigence de correspondance des extrémités | |
Il ne nécessite pas de fragments correspondants ni de bases complémentaires. | Il nécessite des bases complémentaires aux extrémités pour former des paires de bases. |
Efficacité | |
C'est moins efficace que la ligature d'extrémité collante | Il est plus efficace que la ligature à bouts francs. |
Les endonucléases de restriction sont capables de couper l'ADNdb et de produire des fragments d'ADN ayant des extrémités différentes. Ils reconnaissent des séquences spécifiques et limitent l'ADN en créant des extrémités collantes et émoussées. Les extrémités collantes ont des bases non appariées à la fin des fragments. Les extrémités émoussées sont créées en raison d'un clivage droit et ont des paires de bases aux extrémités. La ligature des extrémités collantes nécessite deux pièces d'ADN monocaténaire complémentaires. La ligature des extrémités franches se produit entre deux fragments d'extrémité franche quelconques. C'est la différence entre la ligature émoussée et collante.
Références:
1. Roberts, Richard J. «Comment les enzymes de restriction sont-elles devenues les armes de la biologie moléculaire». Actes de la National Academy of Sciences. National Acad Sciences, n.d. Web. 12 avril 2017
2. Adnan, Amna. Utilisations des enzymes de restriction en biotechnologie. N.p., n.d. Web. 12 avril 2017
Courtoisie d'image:
1. «Site de restriction EcoRV.rsh» de Ramin Herati - Créé avec Inkscape (domaine public) via Wikimedia Commons
2. “Enzyme de restriction Eco RI” de Tinastella - Travail personnel (domaine public) via Wikimedia Commons