Restriction Endonucleases

آنزیم‌های محدود کننده نوکلئازهای بسیار اختصاصی هستند که در همه جا در میان موجودات پروکاریوتی وجود دارند، جایی که برای محافظت از سلول‌های باکتریایی در برابر DNA خارجی عمل می‌کنند. انواع مختلفی از آنزیم‌های محدودکننده شناخته شده‌اند، از جمله آنزیم‌های چند زیر واحدی که برای مکان هدف به هیدرولیز ATP یا GTP بستگی دارند. شناخته شده ترین نمایندگان، اندونوکلئازهای محدود کننده نوع دوم ارتدوکس، همودایمرهایی هستند که توالی های پالیندرومیک، 4 تا 8 جفت باز در طول را تشخیص می دهند و DNA را در داخل یا بلافاصله مجاور محل تشخیص می شکافند. آنها علاوه بر نقش بیولوژیکی مهم خود (حداکثر 10 درصد از ژنوم موجودات پروکاریوتی برای سیستم های محدود/تغییر کد می کنند!)، از مهم ترین آنزیم هایی هستند که برای تجزیه و تحلیل و بازترکیب DNA استفاده می شوند. علاوه بر این، آنها سیستم های مدلی برای مطالعه برهمکنش های پروتئین- اسیدهای نوکلئیک و به دلیل وجود همه جا حاضر آنها، همچنین برای درک مکانیسم های تکامل هستند.

کتاب حاضر به تمام جنبه های محدودیت می پردازد. اندونوکلئازها شامل نامگذاری، تنوع، تکامل، ژنتیک، ساختار و عملکرد، مکانیسم مکان هدف و تشخیص DNA، آنزیم شناسی، طراحی پروتئین، و شرحی از تاریخچه کشف و تحقیق بر روی آنزیم های محدودکننده ارائه می دهد.

Restriction enzymes are highly specific nucleases which occur ubiquitously among prokaryotic organisms, where they serve to protect bacterial cells against foreign DNA. Many different types of restriction enzymes are known, among them multi-subunit enzymes which depend on ATP or GTP hydrolysis for target site location. The best known representatives, the orthodox type II restriction endonucleases, are homodimers which recognize palindromic sequences, 4 to 8 base pairs in length, and cleave the DNA within or immediately adjacent to the recognition site. In addition to their important biological role (up to 10 % of the genomes of prokaryotic organisms code for restriction/modification systems!), they are among the most important enzymes used for the analysis and recombination of DNA. In addition, they are model systems for the study of protein-nucleic acids interactions and, because of their ubiquitous occurence, also for the understanding of the mechanisms of evolution.

The present book deals with all aspects of restriction endonucleases including nomenclature, diversity, evolution, genetics, structure and function, mechanism of target site location and DNA recognition, enzymology, protein design, and provides a description of the history of the discovery of and the research on restriction enzymes.