重组DNA与分子克隆

回文识别位点(palindromic recognition site)

像“level”或“radar”这样的词,正读和反读一样——这就是回文。DNA也能以一种特殊的双链方式构成回文,而限制酶恰恰喜欢落在这些位点上。酶所识别并结合的那一小段DNA,称为它的识别位点。

由于DNA有两条反向平行的链,且A与T配对、G与C配对,DNA回文的意思是:把一条链按 5'到3' 读,与把它的配对链也按 5'到3' 读,得到的序列相同。以EcoRI的位点为例:上链读作 5'-GAATTC-3',下链按其自身 5'到3' 方向读也是 5'-GAATTC-3'。这种二重对称很重要,因为多数限制酶以一对相同的蛋白半体(二聚体)工作;每个半体抓住一条链,对称的位点与对称的酶完美契合。识别位点通常长4到8个碱基对——短到每隔几百到几千个碱基就会偶然出现一次,正好把基因组切成大小合适的片段。

确切知道某种酶的识别位点落在何处,就能预测和掌控DNA将如何被切割——这是构建质粒、绘制基因图谱、把一段DNA插入另一段的基础。“限制酶图谱”不过是一张标明各酶识别位点沿DNA分子分布位置的示意图。设计克隆实验时,你会挑选那些识别位点恰好出现在你想切的地方、而且关键是不在你想保持完整的基因内部的酶。

检验EcoRI位点的回文对称性。上链:5'-G A A T T C-3'。下链按其自身 5'->3' 方向读:5'-G A A T T C-3'。完全相同——是真正的回文。再看一个6碱基对的位点,平均每4096个碱基对(4的6次方)出现一次,因此一个400万碱基对的细菌基因组大约带有一千个EcoRI位点。

一个6碱基对回文平均每4096个碱基对偶然出现一次。

并非每种限制酶都切割完美回文——有些识别中间断开的或非回文的序列——但最经典、最常用的II型酶确实如此,这就是回文成为教科书范例的原因。

又称
restriction siterecognition sequence识别序列限制位点