Биологический каталог




Ферменты рестрикции и их применение

Автор А.А.Янулайтис

зы, возросло в 7 и 5,3 раза соответственно, штаммов— в 17,3 раз, а количество открытых за этот период рестриктаз, в том числе и ферментов с новой субстратной специфичностью, в 15,7 и 6,5 раз соответственно. Абсолютные цифры тоже внушительны: всего выявлено 1 107 штаммов, содержащих специфические эндодезоксирибонуклеазы, а в отношении узнаваемой последовательности нуклеотидов охарактеризовано 1 106 рестриктаз. Среди них обнаружено 143 прототипа— ферменты, различающиеся в отношении узнаваемой последовательности нуклеотидов. Таким образом, темпы роста сведений о все новых продуцентах рестриктаз и самих этих ферментах являются впечатляющими и пока не видно признаков их снижения. Все это позволяет предположить значительное расширение списка специфических эндонуклеаз в будущем, что, в частности, будет способствовать изучению закономерностей распространения рестриктаз, имеющих как теоретическое, так и практическое значение. В этом отношении представляет интерес распространение продуцентов в царстве прокариотических микроорганизмов, частота их встречаемости в различных таксонах и качественная сторона этого явления, а именно, наличие или отсутствие специфичности в отношении набора последовательностей нуклеотидов, узнаваемых рес-триктазами, выявленных в отдельных таксонах (вопрос о так-соноспецифичности рестриктаз).

Упомянутые выше таблицы Робертса [312—319] содержат сводные данные об известных рестриктазах, их субстратной специфичности и штаммовой принадлежности. Они систематизированы в виде алфавитного списка названий продуцентов

14

Таблица 2

Динамика роста числа продуцентов н рестриктаз

Число открытых продуцентов рестриктаз Число рестриктаз рестриктаз, что является удобным в качестве подручного справочного материала для повседневного использования. Однако, такая форма является малоприемлемой для обсуждения вопроса о количественных и качественных закономерностях распространения рестриктаз, если задаться целью выявить возможные связи между ними и таксономической принадлежностью продуцентов специфических эндонуклеаз. Представляется, что в этом случае подходящей формой систематизации имеющихся сведений является их расположение согласно таксономической принадлежности штаммов — продуцентов. Впервые такая форма была использована Робертсом [312] в статье обзорного характера, вышедшей в 1976 г., в которую также были включены некоторые неопубликованные ранее автором

15

и другими исследовательскими группами данные о проверке представителей различных таксонов на наличие рестриктаз. Всего в то время Роберте [312] располагал сведениями о проверке 142 штаммов, относящихся к 39 родам прокариотических микроорганизмов. Продуценты рестриктаз были обнаружены у представителей 22-ух родов. Данные об их отсутствии в остальных 17-ти таксонах этого ранга следовало бы оценивать исключительно как предварительные. Отличительной чертой экспериментов, проведенных Робертсом [312], явилось то, что они охватывали широкий круг таксонов, но проверке во многих случаях подвергались только по 1—2 штамма из каждого рода. Это было характерным для всех таксонов, где обсуждаемые продуценты не были обнаружены. На основе данных, приведенных в обсуждаемой статье, делать какие-то выводы о количественных закономерностях распространения рестриктаз — частоте встречаемости их продуцентов в различных таксонах, не представилось возможным, хотя и напрашивалось предположение об ее неравномерности.

Относительно качественной стороны распространения рестриктаз выявления каких-то генетических связей между спектром вариантов последовательностей нуклеотидов, узнаваемых рестриктазами, и их таксономической принадлежностью, Робертсом [312] никакие обобщения не были предприняты. Это вполне объяснимо, так как в то время была охарактеризована субстратная специфичность только 47 рестриктаз. Однако, было обращено внимание на тот факт, что имеются ферменты, узнающие одинаковые последовательности нуклеотидов (изо-шизомеры), содержащиеся у представителей различных, иногда очень отдаленных таксонов. Обнаружение явления изо-шизомерии указывало на то, что если имеется таксоноспеци-фичность рестриктаз, то она не выражена в явной форме.

Из-за скудности данных, имевшихся в 1976 г., никаких закономерностей в отношении количественной и качественной стороны распространения рестриктаз проследить не удалось. За прошедший период, несмотря на значительно возросший объем информации (см. табл. 2), попытка их обобщить с обсуждаемой точки зрения никем не предпринималась. Следует сразу отметить, что такое обобщение и сейчас сталкивается с определенными трудностями.

В первую очередь эти трудности связаны с тем, что для экспериментов по поиску рестриктаз характерна целенаправленность в стремлении выявить новые по специфичности ферменты или высокопродуктивные штаммы изошизомеров, сопровождающаяся определенной стихийностью в отношении выбора объекта работ. Сложившаяся ситуация находит объяснение в превалировании в этих исследованиях прикладного аспекта над теоретическим. Вопросы, связанные с целенаправленным изучением закономерностей распространения рестриктаз, прак-

16

тически остаются без внимания. Интуитивное предположение (правда никем не высказанное в явной форме) о таксоноспе-цифичности рестриктаз выражется в тенденции проверять представителей все новых видов и родов микроорганизмов-(табл. 2). В ходе таких исследований, наряду с выявлением новых рестриктаз, расширяется список таксонов, представленных среди продуцентов рестриктаз, что несомненно вносит вклад в изученность вопроса о предполагаемом повсеместном их распространении. Однако, число исследуемых в отдельных опытах штаммов является относительно немногочисленным, что затрудняет обобщения, касающиеся количественных и качественных аспектов распространения этих ферментов. Поэтому на данном этапе приходится ограничиться только попыткой выявления некоторых тенденций обсуждаемых закономерностей.

Сводные данные о распространении продуцентов рестриктаз в различных таксонах, известные на конец 1988 г., представлены в табл. 3. Наличие рестриктаз выявлено всего в 1107 штаммах, относящихся к 117 родам и 335 видам. Общее число известных специфических эндонуклеаз (1317) значительно превышает число продуцентов. Это наблюдение находит объяснение в том, что некоторые культуры содержат более чем по одной рестриктазе. Определенный рекорд в этом отношении принадлежит штамму Nostoc. sp. РСС7524, содержащему 5 различных по специфичности эндонуклеаз [305].

Рассмотрение данных, представленных в таблице 3, убеждает в наличии продуцентов растриктаз во многих таксонах. С другой стороны, таксоны, представленные в ней, составляют лишь незначительную часть от общего числа известных представителей царства прокариотических микроорганизмов. Совершенно не имеется сведений о наличии этих ферментов у бактерий, относящихся к 5, 11 и 18 частям определителя Берги [28]. Далеко не все роды и виды, относящиеся к частям определителя, представленным в обсуждаемой таблице, исследованы. Имеющиеся сведения о широко

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73

Скачать книгу "Ферменты рестрикции и их применение" (1.59Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(14.11.2019)