s
19 708 Pages

ADN ligase
ADN ligase
ADN ligase
un manque' src=
Vous pouvez télécharger une image de l'enzyme (si disponible) en recherchant ici et en suivant les instructions; ici. Merci!
numéro CE 6.5.1.1
classe ligase
nom systématique
poly (désoxyribonucléotides):
ligase poly (désoxyribonucléotides) (qui génère AMP)
autres noms
poly (désoxyribonucléotides) synthase (ATP) polynucléotide synthase; enzyme qui répare l'ADN; ADN-ligase; ligase acide désoxyribonucléique; enzyme qui répare l'acide désoxyribonucléique
bases de données BRENDA, ExPASy, GTD, KEGG, APB
source: UIBBM

la ADN ligase est un enzyme appartenant à la catégorie de ligase, qui catalyse la réaction suivante:

ATP + (désoxyribonucléotide)n + (Désoxyribonucléotides)m → AMP + diphosphate + (Désoxyribonucléotides)n + m

L'enzyme est alors capable de se lier à deux fragments d'ADN ayant subi une cassure double brin (par exemple dans les procédés de réparation de l'ADN).

Il peut également se lier à une rupture simple brin, par exemple comme cela se produit au cours du processus de réplication de l'ADN, dans lequel la ligase d'ADN agit sur le filament qui a la direction de 3 « -> 5 », des fragments synthétisés (appelée fragments d'Okazaki).

Cette enzyme catalyse la formation de fait des liaisons covalentes phosphodiester entre les nucléotides adjacents dans l'ADN (se lie à l'extrémité 3 « du nouveau brin d'ADN avec l'extrémité 5 » du tronçon précédemment synthétisé).

en génie génétique Il est utilisé pour « coller » une étendue spécifique de l'ADN contenant le gène à étudier, dans une plasmide bactérienne ou un autre transporteur.

mécanisme

Le mécanisme par lequel l'enzyme se lie à deux fragments d'ADN consiste précisément à la création d'un de façon covalente phosphodiester entre la terminaison 3'-OH d'un nucleotides et le 5'-P de l'autre file d'attente.

Par exemple, une ligase d'ADN en présence des filaments suivants (ayant des extrémités cohésives, à savoir saillant et complémentaire)

5 » ... G AATTC ... 3'
| |
3 » ... CTTAA G ... 5'

produit

5 » ... GAATTC ... 3'
||||||
3 » ... CTTAAG ... 5'

L'enzyme peut aussi travailler avec la fin émoussé (Non cohérente), mais il a besoin de plus des concentrations et des conditions de réaction.

Types de ligase

en mammifères Il existe quatre types spécifiques de l'ADN ligase.

  • ADN ligase I: alliage Okazaki fragments lors de la réplication de l'ADN (il est également utilisé dans certaines techniques ADN recombinant).
  • ADN ligase II est un isoforme ADN ligase moins fréquentes III en raison de épissage alternatif.
  • ADN ligase III est associée à la protéine XRCC1 de réparation de l'ADN, en particulier en présence de mutations ponctuelles et des erreurs de recombinaison.
  • ADN ligase IV: est associé à la protéine de XRCC4. Elle catalyse l'étape finale de la recombinaison des segments V (D) J dans le développement de immunoglobuline et récepteurs de cellules T.

Applications en biologie moléculaire

ADN ligase est devenu un outil indispensable dans les techniques modernes de 'génie génétique pour la production d'ADN recombinant. Par exemple, il est possible de combiner, au moyen d'une ligase, plasmides libre en solution et les gènes (coupé avec la même enzyme de restriction afin de produire des extrémités cohésives et complémentaires). Cette technique, appelée sous-clonage, permet insérer un gène d'intérêt dans un plasmide qui peut être, à son tour, cloné dans un organisme hôte.

L'un des paramètres décisifs parce que les opérations avec la ligase d'ADN sont optimales est la bonne température. La plupart des expériences ont eu lieu avec T4 ADN ligase (isolé à partir de bactériophage T4), qui présente une efficacité optimale à 25 ° C Cependant, parce que la liaison a lieu, la température optimale de l'enzyme doit être équilibrée avec le Tm, la température fusion (anglais dissolution). Si la température ambiante est supérieure à la Tm, il n'y a pas appariement entre les extrémités cohésives, car ils ne peuvent pas être formés des liaisons hydrogène entre les bases azotées. Le lien entre les deux fragments, par conséquent, peut ne pas réussir. Pour des fragments d'ADN très courts, le Tm Il est extrêmement faible: pour cette raison, des molécules ligare contenant quelques dizaines de paires de bases, ils sont mis en solution avec la ligase d'ADN à très basse température (environ 4 ° C) pendant un temps relativement long (souvent du jour au lendemain, nuit, par exemple).

bibliographie

  • Becker, A., Lyn, G., Gefter, et M. Hurwitz, J. La réparation enzymatique de l'ADN. II. Caractérisation des sealase phage induite. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 58 (1967) 1996-2003. PubMed Entrez- 4295584
  • Bertazzoni, U., Mathelet, M. et Campagnari, F. Purification et propriétés d'un polynucleotide ligase à partir des glandes de thymus de veau. Biochim. Biophys. Acta 287 (1972) 404-414. PubMed Entrez- 4641251
  • Weiss, B. et Richardson, C.C. rupture enzymatique et assemblage de l'acide désoxyribonucléique. I. Réparation des cassures simple brin dans l'ADN par un système enzymatique à partir d'Escherichia coli infectées par le bactériophage T4. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 57 (1967) 1021-1028. PubMed Entrez- 5340583

liens externes