Avevamo parlato degli enzimi
di restrizione. A differenza dei tipi I III, i II hanno l’attività
di legame e quella di taglio senza l’attività metilasica, questo
non significa che non ci sia la metilasi corrispondente, altrimenti
questi enzimi in natura non proteggerebbero (non servirebbero).
Tutte le metilasi sono state purificate perché vengono anch’esse
utilizzate, per esempio, nell’aggiunta di linker ad un inserto da
clonare in un opportuno vettore.
Aggiunta di linker.
L’aggiunta di link ad un inserto viene fatta quando abbiamo
estremità blunt, in queste condizioni non conosciamo la mappa di
restrizione, ma devo mettergli il linker, con gli oligonucleotidi
sintetici, il quale contiene siti di restrizione che ne permettono
il clonaggio.
Sperimentalmente si procede così:
Ho isolato il frammento blunt, costruisco e sintetizzo l’oligo col
sito EcoR1 + basi aggiuntive altrimenti EcoR1 non
taglia, quindi costruisco un filamento artificiale double strand
di DNA col sito EcoR1 + xxxxxx basi, necessarie perché EcoR1
si possa legare e poi dare l’idrolisi. Il linker viene saldato attraverso
l’azione della ligasi di T4, che poi vedremo, dopodiché taglio il
ligato con EcoR1 per avere le estremità (sticky ends) per
poterlo clonare all’interno di un vettore linearizzato a sua volta
con EcoR1.
Prima di aggiungere i linker si metilano i siti (in questo caso
Eco) del frammento originale, per impedire che quando vado a tagliare
con Eco il frammento si sia spezzettato.
Riassumendo: Isolamento –> metilazione–> aggiungo linker–>
taglio–> clonaggio.
Esistono quindi tutte le metilasi corrispondenti agli
enzimi di restrizione di tipo due.
Questo porrà dei problemi sulla mappa di restrizione successica
al clonaggio, x’ se ho metilato tutti i siti Eco, questi non verranno
tagliati da Eco. Ma con il sequenziamento del DNA potrò sapere quanti
siti Eco c’erano.
Isoschizomeri e metilasi.
Gli isoschizomeri hanno proprietà diverse anche in riferimento
alla metilazione del loro sito di riconoscimento: una metilasi riconosce
lo stesso sito, ma il comportamento dell’isoschizzomero corrispondente
è diverso (può tagliare un sito metilato e un altro può non tagliarlo).
Sfrutto questo fatto per studiare il livello (grado) di metilazione
di certi siti: perché la metilazione, come pure la presenza di enzimadi
restrizione è specifica per ogni organismo: noi abbiamo metilasi
che non ci sono in Coli, i vertebrati superiori hanno un DNA estremamente
ricco in GC rispetto a Coli, per cui è probabile che ci siano metilasi
che riconoscano seq, GC rispetto ad AC. Come sfrutto questa cosa?
In Coli la metilasi che riconosce la sequenza CCGG non c’è, quindi
se del DNA di vertebrato con questa sequenza è introdotto nel Coli,
non viene metilato e se digerisco con due isoschizomeri, viene tagliato
da tutti e due, e io non so se uno di questi è metilato o se sono
metilati tutti e due, ma se uno è metilato e l’altro no se questo
è clonato in Coli entra replica, non c’è la metilasi, l’elica synth
non è metilata, e il DNA finale non è metilato, lo taglio sia con
HPO2 che con SP1 e otterrò tre frammenti A, B, C. Se invece non
faccio questo passaggio in Coli ma rimane come l’ho isolato (DNA
di vertebrati superiori) avrò a seconda della metilazione un pattern
diverso. Tagliando con Msp I che riconosce il sito indipendentemente
che sia metilato o no, avrò il pattern uguale a quello ottenuto
in Coli, se uso l’isoschizomero (Hpa II) che non taglia se il sito
è metilato, avrò un pattern diverso, dal cfr posso sapere quanti
siti sono metilati.
Riassumendo: parto da un DNA che non conosco che ha siti di
restrizione per i miei isoschizomeri e non so quanti ne ha metilati,
in Coli non c’è la metilasi per CCGG, quindi se clono questo DNA
in Coli nel passaggio in Coli durante la replicazione la metilazione
viene persa. Taglio con i 2 enzimi, e in funzione dei siti che ci
saranno otterrò un certo numero di bande. I siti non sono metilati,
quindi i 2 enzimi mi danno le stesse bande (3 bande = 2 siti). Se
il DNA isolato X non lo clono in Coli ma lo mantengo tal quale,
siccome lo isolo da vertebrati è stato metilato in n siti, se lo
digerisco con due enzimi uno che taglia indipendentemente dalla
metilazione (pattern = a Coli), uno che non taglia se c’è la metilazione,
otterrò pattern diversi a seconda del n° di siti di metilazione.
Guardando le bande che scompaiono e le bande che aumentano di intensità
(somma) capisco dentro che frammento si trova il sito metilato.
Posso analizzare il grado di metilazione dei siti (quando isolo
un DNA non so se i siti sono o non sono metilati, in genere isolo
DNA da organismi non manipolati, con sistemi di metilazione che
funzionano in modo standard).
|