限制性内切酶有哪些作用？

不同限制性核酸内切酶识别和切割的特异性不同。DNA在限制性内切核酸酶的作用下，使多聚核苷酸链上磷酸二酯键断开的位置被称为酶切位点（或称为靶序列），可用↓表示。绝大多数的Ⅱ型限制性核酸内切酶，都能识别48个核苷酸组成的特定酶切位点，并且一般是在识别序列内部，如C↓GATCC、AT↓CGAT、GTC↓GAC、CCGC↓CC、AGCGC↓T等。

少数限制性内切核酸酶在DNA上的酶切位点在识别序列的两侧，如↓GATC、CATG↓、↓CCAGG等，有些识别序列是连续的（如GATC），有些识别序列是断裂的（如GANTC），但它们共同的特点是具有双重旋转对称的结构形式，即回文结构。Ⅱ型限制性核酸内切酶的靶子位点是多样的，靶序列长度不一样的限制酶，对DNA分子的随机切割频率不同。DNA分子经限制性内切核酸酶酶切产生的DNA片段末端，因所用限制性内切核酸酶不同而不同。两条多聚核苷酸链上磷酸二酯键断开的位置如果是交错的，产生的DNA片段末端的一条链多出1至几个核苷酸，这样的末端称为黏性末端。DNA片段末端的3′端比5′端长的称为3′黏性末端，DNA片段5′端比3′端长的称为5′黏性末端。如果两条多聚核苷酸链上磷酸二酯键断开后产生的DNA片段末端是平齐的，称之为平末端。不管是黏性末端还是平末端，5′端一定是：-P基团，3′端一定是：-OH基团。一些限制性内切核酸酶虽然来源不同，但是具有相同的识别序列，形成不同的或同样的末端，这样的限制性内切核酸酶被称为同裂酶（isoschizomer），如emphasis：role=italicHpaemphasisⅡ和emphasis：role=italicMspemphasisI是一对同裂酶，共同的靶子序列是CCGG。emphasis：role=italicBamemphasisHI和emphasis：role=italicBstemphasisI为同裂酶，具有相同的识别序列GGATCC。emphasis：role=italicSmaemphasisI和emphasis：role=italicXmaemphasisI，它们均识别5′CCCGGG3′，但前者切后产生钝末端，后者切后产生黏性末端。同裂酶之间的性质有所不同（如对离子强度、反应温度以及对甲基化碱基的敏感性等方面可能有所差别）。如emphasis：role=italicMboemphasisI和emphasis：role=italicSauemphasis3AI识别和切割位点相同，但其差异就在于前者对甲基化敏感。同裂酶可以具有不同的酶切位点，也可以具有相同的酶切位点。前者肯定是两种不同的限制性内切核酸酶，而后者往往是从不同生物中提取到的同一种限制性内切核酸酶。有些限制性内切核酸酶虽然识别序列不同，但是酶切DNA分子产生的DNA片段具有相同的黏性末端，称这样的一组限制性内切核酸酶为同尾酶（isocaudamer）。

如emphasis：role=italicTaqemphasisI，emphasis：role=italicClaemphasisI和emphasis：role=italicAccemphasisI为一组同尾酶，其中任何一种酶酶切DNA分子，均产生5′-GG黏性末端。由同尾酶产生的DNA片段，是能够通过其黏性末端之间的互补作用彼此连接起来的。如emphasis：role=italicEcoemphasisRI和emphasis：role=italicMunemphasisI属于同尾酶，emphasis：role=italicMunemphasisI的识别序列是：inlinemediaobjectimageobjectimagedata：fileref=..19787109123878010001image19787109123878010001_0094_1.gifimagedataimageobjectinlinemediaobject，emphasis：role=italicEcoemphasisRI的识别序列和切割位点：inlinemediaobjectimageobjectimagedata：fileref=..19787109123878010001image19787109123878010001_0094_2.gifimagedataimageobjectinlinemediaobject。又如常用的限制酶emphasis：role=italicBamemphasisHI、emphasis：role=italicBclemphasisI、emphasis：role=italicBglemphasisⅡ、emphasis：role=italicSauemphasis3AI和emphasis：role=italicXhoemphasisⅡ也是一组同尾酶，它们切割DNA之后都形成GATC：4个核苷酸组成的黏性末端，且由emphasis：role=italicSauemphasis3AI和emphasis：role=italicBamemphasisHI同尾酶形成的杂种位点，对emphasis：role=italicSauemphasis3AI则仍然是敏感的，但已再不是emphasis：role=italicBamemphasisHI的靶子位点。值得注意的是，多数同尾酶产生的黏性末端一经连接，重组分子便不能用任何一种同尾酶在相同的位点切开。

例如，emphasis：role=italicBamemphasisHI（识别序列为GGATCC）水解的DNA片段与emphasis：role=italicBglemphasisⅡ（识别序列为AGATCT）切开的片段连接后，所形成的重组分子在两个原切点处均不能为emphasis：role=italicBamemphasisHI和emphasis：role=italicBglemphasisⅡ切割，这种现象称为酶切口的“焊死”作用。只有在少数情况下，由两种同尾酶产生的黏性末端经连接后可被其中一种酶切开。例如，emphasis：role=italicEaeemphasisI的识别序列为5′PyGGCCPu：3′，emphasis：role=italicEayemphasisI的识别序列为5′CGGCCG：3′，它们形成的黏性末端相同，连接后的重组分子序列5′PyGGCCG3′仅能为emphasis：role=italicEaeemphasisI所识别，显然这种情况依赖于限制性内切酶识别序列的相对专一性。同尾酶在基因重组操作中有特殊的用途。