RU2475534C1 - BACTERIA STRAIN Planomicrobium koreense 78K-PRODUCENT OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PkrI - Google Patents
BACTERIA STRAIN Planomicrobium koreense 78K-PRODUCENT OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PkrI Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475534C1 RU2475534C1 RU2011150597/10A RU2011150597A RU2475534C1 RU 2475534 C1 RU2475534 C1 RU 2475534C1 RU 2011150597/10 A RU2011150597/10 A RU 2011150597/10A RU 2011150597 A RU2011150597 A RU 2011150597A RU 2475534 C1 RU2475534 C1 RU 2475534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- site
- pkri
- dna
- endonuclease
- strain
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и касается получения нового штамма, используемого для выделения новой сайт-специфической эндонуклеазы, узнающей и расщепляющей обе цепи метилированной нуклеотидной последовательности ДНК 5′-GCN↓GC-3′/3′-CG↓NCG-5′ при наличии в ней трех или четырех 5-метилцитозинов. Эндонуклеаза, обладающая данной специфичностью, может быть использована для сайт-специфического гидролиза ДНК, содержащей С5-метилцитозиновые основания.The invention relates to biotechnology and relates to the production of a new strain used to isolate a new site-specific endonuclease that recognizes and cleaves both chains of the methylated nucleotide sequence of 5′-GCN ↓ GC-3 ′ / 3′-CG ↓ NCG-5 ′ if her three or four 5-methylcytosines. An endonuclease with this specificity can be used for site-specific hydrolysis of DNA containing C5-methylcytosine bases.
К настоящему времени известны несколько сайт-специфических эндонуклеаз, узнающих и расщепляющих ДНК, только при наличии в сайте узнавания 5-метилцитозина.To date, several site-specific endonucleases are known that recognize and cleave DNA, only if 5-methylcytosine is recognized in the site.
Известен штамм Glacial ice bacterium I, продуцирующий эндонуклеазу GlaI, которая узнает и расщепляет метилированную нуклеотидную последовательность 5′-G(m5C)↓GC-3′, где m5C - С5-метилцитозин [1].A known strain of Glacial ice bacterium I, producing GlaI endonuclease, which recognizes and cleaves the methylated
Известен штамм бактерии Bacillus simplex 23, продуцирующий сайт-специфическую эндонуклеазу BlsI, расщепляющую метилированную нуклеотидную последовательность 5′-GCNGC-3′ после центрального нуклеотида при наличии в этой последовательности двух 5-метилцитозинов нуклеотидную [2].A known bacterial strain Bacillus simplex 23, producing a site-specific BlsI endonuclease, cleaving the methylated
Недостатком данного штамма является то, что продуцируемая им сайт-специфическая эндонуклеаза расщепляет все последовательности 5′-GCNGC-3′ даже при наличии в ней хотя бы двух 5-метилцитозинов, что не позволяет ее использовать для сайт-специфического расщепления в ДНК только гиперметилированных узнаваемых последовательностей 5′-GCNGC-3′, в которых содержится только три или четыре 5-метилцитозина.The disadvantage of this strain is that the site-specific endonuclease produced by it cleaves all 5′-GCNGC-3 ′ sequences even if it contains at least two 5-methylcytosines, which does not allow it to be used for site-specific cleavage in DNA of only hypermethylated recognizable 5′-GCNGC-3 ′ sequences containing only three or four 5-methylcytosines.
Известен штамм Bacillus subtilis T30 [3], продуцирующий сайт-специфическую эндонуклеазу BisI, которая узнает и расщепляет метилированную нуклеотидную последовательность 5′-GCNGC-3′, при наличии в сайте узнавания С5-метилцитозиновых оснований.A known strain of Bacillus subtilis T30 [3], producing a site-specific endonuclease BisI, which recognizes and cleaves the methylated nucleotide sequence of 5′-GCNGC-3 ′, in the presence of C5-methylcytosine bases in the recognition site.
Недостатком известного штамма является то, что продуцируемая им эндонуклеаза рестрикции BisI не способна узнавать и расщеплять обе цепи метилированной нуклеотидной последовательности ДНК 5′-GC(m5C)GGC-3′/3′-CGG(m5C)CG-5′, где m5C - 5-метилцитозин.A disadvantage of the known strain is that the BisI restriction endonuclease produced by it is not able to recognize and cleave both chains of the methylated nucleotide sequence of 5′-GC (m5C) GGC-3 ′ / 3′-CGG (m5C) CG-5 ′ DNA, where m5C is 5-methylcytosine.
Наиболее близким к заявляемому штамму - прототипом является штамм Glacial ice bacterium 24, продуцирующий эндонуклеазу рестрикции GluI, которая узнает последовательность нуклеотидов 5′-GCNGC-3′ и расщепляет ее перед центральным нуклеотидом (N) с образованием однонуклеотидного 5′-выступающего конца, если все цитозиновые основания узнаваемой последовательности метилированы в положении 5 (С5-метилцитозин) [4].Closest to the claimed strain, the prototype is the Glacial ice bacterium 24 strain producing the GluI restriction endonuclease, which recognizes the 5′-GCNGC-3 ′ nucleotide sequence and cleaves it in front of the central nucleotide (N) to form a
Недостатком известного штамма является то, что продуцируемая им сайт-специфическая эндонуклеаза Glul не может расщеплять узнаваемую последовательность 5′-GCNGC-3′ после центрального нуклеотида, а также не расщепляет эту последовательность при наличии в ней трех 5-метилцитозинов.A disadvantage of the known strain is that the site-specific Glul endonuclease produced by it cannot cleave the recognizable 5′-GCNGC-3 ′ sequence after the central nucleotide, nor does it cleave this sequence when it contains three 5-methylcytosines.
Технической задачей изобретения является получение бактериального штамма, продуцирующего сайт-специфическую эндонуклеазу, которая узнает и расщепляет обе цепи нуклеотидной последовательности ДНК 5′-GCNGC-3′ при наличии в ней трех или четырех 5-метилцитозинов с образованием однонуклеотидного 3′-выступающего конца.An object of the invention is to obtain a bacterial strain producing a site-specific endonuclease that recognizes and cleaves both chains of the nucleotide sequence of 5′-GCNGC-3 ′ DNA in the presence of three or four 5-methylcytosines in it with the formation of a
Поставленная техническая задача достигается получением штамма Planomicrobium koreense 78k - продуцента сайт-специфической эндонуклеазы, узнающей и расщепляющей метилированную последовательность нуклеотидов:The technical task is achieved by obtaining a strain of Planomicrobium koreense 78k, a producer of site-specific endonuclease that recognizes and cleaves the methylated nucleotide sequence:
5′-G(m5C) N↓G(m5C)-3′5′-G (m5C) N ↓ G (m5C) -3 ′
3′-(m5C)G↓N(m5C)G-5′3 ′ - (m5C) G ↓ N (m5C) G-5 ′
где m5C - С5-метилцитозин. (Стрелками указаны позиции расщепления ДНК.)where m5C is C5-methylcytosine. (The arrows indicate the positions of DNA cleavage.)
Предлагаемый штамм выделен из природного материала (почвы) в результате целенаправленного систематического поиска.The proposed strain is isolated from natural material (soil) as a result of a targeted systematic search.
Полученный штамм Planomicrobium koreense 78k депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИгенетика, а продуцируемая им сайт-специфическая эндонуклеаза названа PkrI.The obtained Planomicrobium koreense 78k strain was deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms of the Federal State Unitary Enterprise State Research Institute for Genetics, and the site-specific endonuclease produced by it was named PkrI.
Штамм Planomicrobium koreense 78k характеризуется следующими признаками.The strain Planomicrobium koreense 78k is characterized by the following features.
Культурально-морфологические признаки. Клетки - грамположительные кокки, 1 мкм в диаметре, располагаются одиночно, в парах, тетрадах, неподвижные. При встряхивании в бульоне Лурия образуют гомогенную муть. На питательном агаре через 4 суток при 24°C образуют колонии около 1 мм, гладкие, блестящие, непрозрачные, розоватого оттенка.Cultural and morphological characters. Cells - gram-positive cocci, 1 μm in diameter, are located singly, in pairs, tetrads, motionless. When shaken in a broth, Luria form a homogeneous turbidity. On nutrient agar after 4 days at 24 ° C, colonies of about 1 mm form, smooth, shiny, opaque, pinkish in color.
Физиолого-биохимические признаки. Факультативные анаэробы. Каталазоположительные. Растут при температуре от 4 до 40°C.Physiological and biochemical characteristics. Optional anaerobes. Catalopositive. Grow at a temperature of 4 to 40 ° C.
Содержание Г+Ц в ДНК, равное 55%, определили по методу [5].The content of G + C in DNA, equal to 55%, was determined by the method [5].
Штамм идентифицирован на основе анализа морфологических и биохимических свойств по определителю [6], продуцируемая заявляемым штаммом сайт-специфическая эндонуклеаза PkrI названа согласно номенклатуре [7].The strain was identified based on the analysis of morphological and biochemical properties according to the determinant [6], the site-specific endonuclease PkrI produced by the claimed strain was named according to the nomenclature [7].
Хранение штамма осуществляется в лиофильно высушенном состоянии или в растворе 30% глицерина при температуре -60°C.The strain is stored in a freeze-dried state or in a solution of 30% glycerol at a temperature of -60 ° C.
Для культивирования штамма применяют среду следующего состава (г/л): пептон - 10, дрожжевой экстракт - 5, NaCl - 5. Культивирование проводят при 28°C с аэрацией до достижения стационарной стадии роста.For the cultivation of the strain, the following composition is used (g / l): peptone - 10, yeast extract - 5, NaCl - 5. Cultivation is carried out at 28 ° C with aeration until a stationary growth stage is reached.
Выход целевого фермента составляет 100 ед/г сырой биомассы с концентрацией 4000 ед/мл.The yield of the target enzyme is 100 u / g crude biomass with a concentration of 4000 u / ml.
Полученная сайт-специфическая эндонуклеаза PkrI характеризуется следующими свойствами:The obtained site-specific endonuclease PkrI is characterized by the following properties:
1. Узнает и расщепляет метилированную последовательность нуклеотидов 5′-GCN↓GC-3′/3′-CG↓NCG-5′ при наличии в этой последовательности трех или четырех 5-метилцитозинов.1. Recognizes and cleaves the methylated
2. Не расщепляет вышеприведенную последовательность, не содержащую С5-метилцитозиновых оснований (неметилированную) или меньше трех 5-метилцитозинов.2. Does not cleave the above sequence without C5-methylcytosine bases (unmethylated) or less than three 5-methylcytosines.
3. Расщепляет связи после центрального нуклеотида в обеих цепях узнаваемой последовательности.3. Cleaves bonds after the central nucleotide in both chains of a recognizable sequence.
4. Оптимальная температура действия фермента 30-37°C.4. The optimal temperature of the enzyme is 30-37 ° C.
5. Оптимальное значение рН для действия фермента 8,0-8,5.5. The optimal pH value for the action of the enzyme is 8.0-8.5.
6. Оптимальная концентрация соли при расщеплении ДНК 0-10 мМ NaCl.6. The optimal salt concentration during DNA cleavage is 0-10 mM NaCl.
7. Для проявления активности RotI требуются ионы Mg2+, оптимальная концентрация - 2-10 мМ.7. For the manifestation of RotI activity, Mg 2+ ions are required, the optimal concentration is 2-10 mm.
Определяющим отличием предлагаемого штамма от штаммов-продуцентов сайт-специфических эндонуклеаз BlsI и GluI является то, что первый продуцирует сайт-специфическую эндонуклеазу, которая узнает и расщепляет обе цепи метилированной нуклеотидной последовательности ДНК 5′-GC∧NGC-3′ только при условии метилирования в узнаваемой последовательности больше трех цитозинов. Данное отличие от Blsl позволяет использовать эндонуклеазу PkrI для более крупноблочной фрагментации С5-метилированной ДНК, а отличие от Glul - для менее крупноблочной фрагментации С5-метилированной ДНК.The defining difference between the proposed strain and the producer strains of site-specific endonucleases BlsI and GluI is that the first produces a site-specific endonuclease that recognizes and cleaves both chains of the methylated nucleotide sequence of 5′-GC ∧ NGC-3 ′ DNA only under methylation conditions A recognizable sequence of more than three cytosines. This difference from Blsl allows the use of PkrI endonuclease for larger block fragmentation of C5 methylated DNA, and the difference from Glul for smaller block fragmentation of C5 methylated DNA.
Таким образом, сайт-специфическая эндонуклеаза PkrI представляет собой новый, не имеющий аналогов фермент.Thus, the site-specific endonuclease PkrI is a new, unparalleled enzyme.
Поскольку предлагаемый штамм получен впервые и для выделения сайт-специфической эндонуклеазы, узнающей и расщепляющей вышеназванную последовательность нуклеотидов в указанной позиции никогда не использовался, можно сделать вывод о соответствии предлагаемого штамма критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».Since the proposed strain was obtained for the first time and was never used to isolate the site-specific endonuclease that recognizes and cleaves the above nucleotide sequence, we can conclude that the proposed strain meets the criteria of the invention of “novelty” and “inventive step”.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.
Пример 1. Выращивание штамма и выделение фермента.Example 1. Growing a strain and isolation of the enzyme.
Для получения биомассы клетки штамма-продуцента переносят на агаризованную среду ЛБ в чашку Петри и инкубируют в течение ночи при 28°C. Свежевыращенные колонии переносят стерильной бактериологической петлей в колбы, содержащие жидкую питательную среду ЛБ и культивируют на качалках при 28°C при перемешивании - 150 об/мин, до достижения стационарной фазы роста. Клетки осаждают центрифугированием при 5000 об/мин при 4°C. Выход биомассы составляет 5 г/л среды. Дезинтеграцию клеток, выделение и очистку фермента проводят по известной методике [8].To obtain biomass, the cells of the producer strain are transferred onto LB agar medium in a Petri dish and incubated overnight at 28 ° C. Freshly grown colonies are transferred with a sterile bacteriological loop to flasks containing LB liquid culture medium and cultivated on shakers at 28 ° C with stirring at 150 rpm until a stationary growth phase is reached. Cells are pelleted by centrifugation at 5000 rpm at 4 ° C. The biomass yield is 5 g / l of medium. Disintegration of cells, isolation and purification of the enzyme is carried out by a known method [8].
Пример 2. Сайт-специфический гидролиз С 5-метилированной плазмидной ДНК эндонуклеазой PkrI.Example 2. Site-specific hydrolysis of C 5-methylated plasmid DNA with endonuclease PkrI.
Расщепление ДНК проводят в оптимальных условиях (37°C, реакционный буфер - 10 мМ TrisHCl, рН 8.5, 10 мМ MgCl2, 100 мМ NaCl, 1 мМ DTT) в течение 60 мин. Продукты расщепления плазмидной ДНК разделяют путем электрофореза в 1% агарозном геле.DNA digestion was carried out under optimal conditions (37 ° C,
В качестве субстратов для выявления специфичности расщепления используют различные метилированные и неметилировнные плазмидные и фаговые ДНК: фагов лямбда и Т7, pHspAI (содержит метилированные последовательности 5′-G(5mC)GC-3′/5′-G(5mC)GC-3′ [1]) и pFsp4HI2 (содержит метилированные последовательности 5′-G(5mC)NGC-3′/5′-G(5mC)NGC-3′ [4]), а также ДНК pUC19, предварительно модифицированную метилазой CviPI. Метилаза CviPI метилирует цитозины в положении С5 в последовательности 5′-GC-3′ [9].Various methylated and nonmethylated plasmid and phage DNAs are used as substrates for revealing the cleavage specificity: lambda and T7 phages, pHspAI (contains
На фигуре 1 представлена электрофореграмма продуктов, образованных в результате обработки ДНК фагов лямбда и Т7, а также плазмид pHspAI и pFsp4HI2 эндонуклеазой PkrI.The figure 1 presents the electrophoregram of products formed as a result of processing DNA phages of lambda and T7, as well as plasmids pHspAI and pFsp4HI2 by endonuclease PkrI.
Описание дорожек на электрофореграмме, изображенной на фиг.1:Description of the tracks on the electrophoregram depicted in figure 1:
1 - ДНК фага лямбда;1 - DNA phage lambda;
2 - ДНК фага лямбда, обработанная эндонуклеазой PkrI;2 - lambda phage DNA treated with PkrI endonuclease;
3 - ДНК фага Т7;3 - DNA of phage T7;
4 - ДНК фага Т7, обработанная эндонуклеазой PkrI;4 - DNA of phage T7 treated with endonuclease PkrI;
5 - ДНК pHspAI,5 - pHspAI DNA,
6 - ДНК pHspAI, обработанная эндонуклеазой PkrI;6 - pHspAI DNA treated with PkrI endonuclease;
7 - маркер молекулярного веса ДНК 1 kb (производство НПО СибЭнзим);7 - 1 kb DNA molecular weight marker (produced by NPO SibEnzyme);
8 - ДНК pFsp4HI2;8 - pFsp4HI2 DNA;
9 - ДНК pFsp4HI2, обработанная ВlsI;9 - pFsp4HI2 DNA treated with BlsI;
10 - ДНК pFsp4HI2, обработанная GluI;10 - pFsp4HI2 DNA treated with GluI;
11 - ДНК pFsp4HI2, обработанная PkrI.11 - pFsp4HI2 DNA treated with PkrI.
Как видно из фиг.1, эндонуклеаза PkrI не расщепляет неметилированные ДНК фагов лямбда и Т7, а также ДНК pHspAI, содержащую метилированные последовательности 5′-GCGC-3′. При этом PkrI расщепляет ДНК pFsp4HI2, давая хорошо видимый фрагмент в районе 450-500 п.н. (дорожка 11). Теоретические расчеты показывают, что в ДНК pFsp4HI2 имеются две последовательности 5′-GCNGCNGC-3′, расположенные друг от друга на расстоянии 484 п.н.. Последовательность 5′-GCNGCNGC-3′ содержит два сайта узнавания метилазы M.Fsp4HI, метилирующей первый цитозин в последоательности 5′-GCNGC-3′. Поэтому последовательность 5′-GCNGC-3′ в pFsp4HI2 должна содержать два 5-метилцитозина на обеих цепях сайта узнавания, a 5′-GCNGCNGC-3′ должна содержать три 5-метилцитозина: 5′-G(5mC)NG(5mC)NGC-3′/3′-CGN(5mC)GN(5mC)G-5′. Эта последовательность включает две последовательности 5′-GCNGC-3′ с тремя 5-метилцитозинами. Как показывают теоретические расчеты, в pFsp4HI2 имеются две последовательности с тремя 5-метилцитозинами (5′-G(5mC)NG(5mC)NGC-3′/3′-CGN(5mC)GN(5mC)G-5′), расположенные друг от друга на расстоянии 485 п.н., что соответствует электрофоретической подвижности фрагмента, образующегося при обработке pFsp4Ffl2 эндонуклеазой PkrI. Этот факт дает основание предположить, что эндонуклеаза PkrI узнает и расщепляет метилированную последовательность 5′-GCNGC-3′, содержащую три 5-метилцитозина. Как видно на фигуре 1, в отличие от PkrI эндонуклеаза BlsI эффективно расщепляет все метилированные последовательности 5′-GCNGC-3′, если в ней есть уже два 5-метилцитозина на обеих цепях (дорожка 6). В отличие от PkrI эндонуклеаза GluI не расщепляет последовательности 5′-GCNGC-3′ как с двумя, так и с тремя 5-метилцитозинами.As can be seen from figure 1, the endonuclease PkrI does not cleave unmethylated DNA phage lambda and T7, as well as pHspAI DNA containing
На фигуре 2 представлена электрофореграмма продуктов, образованных в результате обработки ДНК pUC19 эндонуклеазой рестрикции Fsp4HI, а также ДНК pUC19, предварительно метилированной метилазой CviPI и обработанной эндонуклеазой PkrI.The figure 2 presents the electrophoregram of products formed by treating pUC19 DNA with Fsp4HI restriction endonuclease and pUC19 DNA pre-methylated with CviPI methylase and treated with PkrI endonuclease.
Описание дорожек на электрофореграмме, изображенной на фиг.2:Description of the tracks on the electrophoregram depicted in figure 2:
1 - ДНКрUС19, гидролизованная эндонуклеазой рестрикции MspI по сайту 5′-CCGG-3′, использованная в качестве маркера молекулярных весов;1 - DNA19, hydrolyzed by MspI restriction endonuclease at the 5′-CCGG-3 ′ site, used as a molecular weight marker;
2 - ДНКрUС19, гидролизованная эндонуклеазой рестрикции Fsp4HI по сайту 5′-GCNGC-3′;2 - DNA19U19 hydrolyzed by the restriction endonuclease Fsp4HI at the 5′-GCNGC-3 ′ site;
3 - ДНК pUC19, предварительно метилированная метилазой CviPI и обработанная эндонуклеазой PkrI.3 — pUC19 DNA pre-methylated with CviPI methylase and treated with PkrI endonuclease.
Как видно из фиг.2, электрофоретические подвижности фрагментов, образованных при гидролизе pUC19 по последовательности сайта узнавания рестриктазы Fsp4HI и при гидролизе эндонуклеазой PkrI плазмиды pUC19, предварительно метилированной по последовательности 5′-GC-3′, совпадают.As can be seen from figure 2, the electrophoretic mobilities of the fragments formed during the hydrolysis of pUC19 according to the sequence of the recognition site of the restriction enzyme Fsp4HI and upon hydrolysis by the endonuclease PkrI of the plasmid pUC19, previously methylated by the
Этот факт означает, что при С5-метилировании ДНК по последовательности 5′-GC-3′ эндонуклеаза PkrI расщепляет метилированные последовательности 5′-G(5mC)NG(5mC)-3′/3′-(5mC)GN(5mC)G-5′, содержащие четыре 5-метилцитозина в узнаваемой последовательности.This fact means that during C5 methylation of DNA according to the
Таким образом, сайт-специфическая эндонуклеаза PkrI узнает и расщепляет последовательность 5′-GCNGC-3′ только при наличии в ней трех или четырех 5-метилцитозинов.Thus, the site-specific endonuclease PkrI recognizes and cleaves the 5′-GCNGC-3 ′ sequence only if it contains three or four 5-methylcytosines.
Пример 3. Анализ сайт-специфичности и определение позиции гидролиза ДНК эндонуклеазой PkrI на олигонуклеотидных дуплексах.Example 3. Site-specific analysis and determination of the position of DNA hydrolysis by PkrI endonuclease on oligonucleotide duplexes.
Определение места гидролиза ДНК рестриктазой PkrI осуществляли путем сравнения длин фрагментов, образуемых при расщеплении эндонуклеазами рестрикции PkrI и BlsI олигонуклеотидного дуплекса D1/D2, образованного из олигонуклеотидов D1 и D2:The site of DNA hydrolysis by PkrI restriction enzyme was determined by comparing the lengths of the fragments formed upon cleavage by the restriction endonucleases PkrI and BlsI of the oligonucleotide duplex D1 / D2 formed from oligonucleotides D1 and D2:
D1: 5′-GAGTTTAG(m5C)GG(m5C)TATCGATCC-3′D1: 5′-GAGTTTAG (m5C) GG (m5C) TATCGATCC-3 ′
D2: 5′-GGATCGATAG(m5C)CG(m5)CTAAACTC-3′.D2: 5′-GGATCGATAG (m5C) CG (m5) CTAAACTC-3 ′.
В качестве маркера длин фрагментов использовали продукты частичного расщепления этих же дуплексов экзонуклеазой ExoIII.As a marker of fragment lengths, products of partial cleavage of the same duplexes with exonuclease ExoIII were used.
На фигуре 3 изображен радиоавтограф электрофореграммы продуктов расщепления дезоксирибоолигонуклеотидного радиоактивно меченного дуплекса D1/D2 в 20% полиакриламидном геле, содержащем 7-молярную мочевину.Figure 3 shows a radio-autograph of an electrophoregram of the cleavage products of a deoxyribo-oligonucleotide radioactively labeled D1 / D2 duplex in a 20% polyacrylamide gel containing 7 molar urea.
Описание дорожек на электрофореграмме, изображенной на фиг.3:Description of the tracks on the electrophoregram depicted in figure 3:
1 - исходный дуплекс D1*/D2;1 - source duplex D1 * / D2;
2 - дуплекс D1*/D2, обработанный эндонуклеазой PkrI;2 - D1 * / D2 duplex treated with PkrI endonuclease;
3 - дуплекс D1*/D2, обработанный экзонуклеазой III из E.coli;3 - duplex D1 * / D2 treated with exonuclease III from E. coli;
4 - дуплекс D1*/D2, обработанный эндонуклеазой BlsI.4 - D1 * / D2 duplex treated with BlsI endonuclease.
Олигонуклеотиды, меченные радиоактивным фосфором 32Р по 5′-концу, обозначены знаком*.Oligonucleotides labeled with 32 P radioactive phosphorus at the 5′-end are indicated by *.
Из фиг.3 видно, что продукты гидролиза ДНК дуплекса D1*/D2 на дорожках 2 и 4 имеют одинаковые длины. Это означает, что позиции гидролиза ферментами PkrI и BlsI совпадают.From figure 3 it is seen that the products of hydrolysis of DNA duplex D1 * / D2 in
На основе полученных результатов можно сделать вывод, что эндонуклеаза PkrI узнает и сайт-специфически расщепляет последовательность ДНК 5′-GCNGC-3′ после центрального нуклеотида при наличии в этой последовательности не менее трех 5-метилцитозинов.Based on the results obtained, it can be concluded that the endonuclease PkrI recognizes and site-specific cleaves the 5′-GCNGC-3 ′ DNA sequence after the central nucleotide in the presence of at least three 5-methylcytosines in this sequence.
Выход сайт-специфической эндонуклеазы PkrI определяют по электрофоретической картине расщепления ДНК pFsp4HI2. За единицу активности принимают минимальное количество фермента, необходимое для полного расщепления 1 мкг ДНК pFsp4HI2 за 1 час при температуре 37°C в объеме реакционной смеси 50 мкл. Выход фермента составляет 3000 ед/г сырой биомассы, концентрация 4000 ед/мл.The yield of site-specific PkrI endonuclease is determined by the electrophoretic picture of pFsp4HI2 DNA cleavage. The unit of activity is the minimum amount of enzyme required for complete cleavage of 1 μg of pFsp4HI2 DNA in 1 hour at a temperature of 37 ° C in a volume of 50 μl of the reaction mixture. The yield of the enzyme is 3000 u / g of raw biomass, the concentration of 4000 u / ml.
Фермент хранится при -20°C в буфере, содержащем 50% глицерин, 0,2 М NaCl, 10 мМ трисНС1 (рН 7,5), 7 мМ β-меркаптоэтанол, 0,1 мМ ЭДТА.The enzyme is stored at -20 ° C in a buffer containing 50% glycerol, 0.2 M NaCl, 10 mM TrisHC1 (pH 7.5), 7 mM β-mercaptoethanol, 0.1 mM EDTA.
Таким образом, получен новый штамм, продуцирующий сайт-специфическую эндонуклеазу PkrI, узнающую и расщепляющую обе цепи нуклеотидной последовательности ДНК, которая содержит три или четыре С5-метилцитозиновых оснований в сайте узнавания 5'-GCNGC-3' с образованием однонуклеотидного 5'-выступающего конца.Thus, a new strain was obtained that produces a site-specific PkrI endonuclease that recognizes and cleaves both chains of the DNA nucleotide sequence, which contains three or four C5-methylcytosine bases at the 5'-GCNGC-3 'recognition site with the formation of a single nucleotide 5'-protruding end .
Данная сайт-специфическая эндонуклеаза может быть использована в молекулярной биологии, биотехнологии и генной инженерии для сайт-специфического расщепления метилированной ДНК, в частности для выявления и анализа метилированной хромосомной ДНК млекопитающих и человека.This site-specific endonuclease can be used in molecular biology, biotechnology and genetic engineering for site-specific cleavage of methylated DNA, in particular for the detection and analysis of methylated chromosomal DNA of mammals and humans.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Чернухин В.А., Наякшина Т.Н., Абдурашитов М.А., Томилова Ю.Э., Мезенцева Н.В., Дедков B.C., Михненкова Н.А., Гончар Д.А., Дегтярев С.Х. // Новая эндонуклеаза рестрикции Glal узнает метилированную последовательность 5′-GCGC-3′. - Биотехнология. - 2006. - №4. - С.31-35.1. Chernukhin V.A., Nayakshina T.N., Abdurashitov M.A., Tomilova Yu.E., Mezentseva N.V., Dedkov BC, Mikhnenkova N.A., Gonchar D.A., Degtyarev S. X. // New Glal restriction endonuclease recognizes the methylated
2. Чернухин В.А., Томилова Ю.Э., Чмуж Е.В., Соколова О.О., Дедков B.C., Дегтярев С.Х. Сайт-специфическая эндонуклеаза BlsI узнает последовательности ДНК 5′-G(5mC)NGC-3′ и расщепляет ее с образованием 3′-выступающих концов // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А.Овчинникова. - 2007. - Т.3. - №1. - С.28-33.2. Chernukhin V.A., Tomilova Yu.E., Chmuzh E.V., Sokolova O.O., Dedkov B.C., Degtyarev S.Kh. Site-specific endonuclease BlsI recognizes 5′-G (5mC) NGC-3 ′ DNA sequences and cleaves it to form 3′-protruding ends // Bulletin of Biotechnology and Physico-Chemical Biology named after Yu.A. Ovchinnikov. - 2007. - T.3. - No. 1. - S. 28-33.
3. Чмуж Е.В., Каширина Ю.Г., Томилова Ю.Э., Мезенцева Н.В., Дедков B.C., Гончар Д.А., Абдурашитов М.А., Дегтярев С.Х. Новая эндонуклеаза рестрикции BisI из Bacillus subtilis Т30 узнает метилированную последовательность ДНК 5′G(m5C)∧NGC-3′ // Биотехнология. - 2005. - №3. - С.22-26.3. Chmuzh E.V., Kashirina Yu.G., Tomilova Yu.E., Mezentseva N.V., Dedkov BC, Gonchar D.A., Abdurashitov M.A., Degtyarev S.Kh. New BisI restriction endonuclease from Bacillus subtilis T30 recognizes the methylated 5′G (m5C) ∧ NGC-3 ′ DNA sequence // Biotechnology. - 2005. - No. 3. - S. 22-26.
4. Чернухин В.А., Чмуж Е.В., Томилова Ю.Э., Наякшина Т.Н., Гончар Д.А., Дедков B.C., Дегтярев С.Х. Новая сайт-специфичесчкая эндонклеаза Glul узнает метилированную последовательность ДНК 5′-G(5mC)NG(5mC)-3′/3′-(5mC)GN(5mC)G-5′ // Вестник биотехнологии и физико-химической биологии имени Ю.А.Овчинникова. - 2007. - Т.3. - №2. - С.13-17.4. Chernukhin V.A., Chmuzh E.V., Tomilova Yu.E., Nayakshina T.N., Gonchar D.A., Dedkov B.C., Degtyarev S.Kh. The new site-specific endonclease Glul recognizes the methylated
5. Дедков B.C. Определение содержания G+C в ДНК бактерий при помощи эндонуклеаз рестрикции // Биотехнология. - 2004. - №4. - С.77-82.5. Dedkov B.C. Determination of G + C content in bacterial DNA using restriction endonucleases // Biotechnology. - 2004. - No. 4. - S.77-82.
6. Определитель бактерий Берджи. / Под ред. Дж. Хоулта и др. (9-е издание в 2 томах: Пер. с англ. под ред. акад. РАН Г.А.Заварзина). - М., 1997.6. The determinant of bacteria Bergey. / Ed. J. Houlta et al. (9th edition in 2 volumes: Translated from English under the editorship of Acad. RAS G.A.Zavarzin). - M., 1997.
7. Smith H.O., Nathans D. A suggested nomenclature for bacterial host modification and restriction systems and their enzymes. // J. Mol. Biol. - 1973. - Vol.81. - P.419-423.7. Smith H. O., Nathans D. A suggested nomenclature for bacterial host modification and restriction systems and their enzymes. // J. Mol. Biol. - 1973. - Vol. 81. - P. 419-423.
8. Bickle T.A., Pirrotta V. and Imber R. A simple, general procedure for purifying restriction endonucleases. // Nucleic Acids Res. - 1977. - V.4 - P.561-572.8. Bickle T.A., Pirrotta V. and Imber R. A simple, general procedure for purifying restriction endonucleases. // Nucleic Acids Res. - 1977. - V.4 - P.561-572.
9. Rebase official site http://rebase.neb.com/rebase/rebase.html9. Rebase official site http://rebase.neb.com/rebase/rebase.html
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011150597/10A RU2475534C1 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | BACTERIA STRAIN Planomicrobium koreense 78K-PRODUCENT OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PkrI |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011150597/10A RU2475534C1 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | BACTERIA STRAIN Planomicrobium koreense 78K-PRODUCENT OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PkrI |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2475534C1 true RU2475534C1 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=49120977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011150597/10A RU2475534C1 (en) | 2011-12-12 | 2011-12-12 | BACTERIA STRAIN Planomicrobium koreense 78K-PRODUCENT OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PkrI |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2475534C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593723C1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" | STRAIN OF BACTERIA Plantibacter flavus 3Kz - PRODUCER OF METHYL-DEPENDENT SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PfsI |
RU2597987C1 (en) * | 2015-07-02 | 2016-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" | RECOMBINANT BACTERIAL STRAIN Escherichia coli N42 (pElmI) - PRODUCER OF METHYL-DEPENDANT SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE ElmI |
-
2011
- 2011-12-12 RU RU2011150597/10A patent/RU2475534C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
YOON JH et al. Planomicrobium koreense gen. nov., sp. nov., a bacterium isolated from the Korean traditional fermented seafood jeotgal, and transfer of Planococcus okeanokoites (Nakagawa et al. 1996) and Planococcus mcmeekinii (Junge et al. 1998) to the genus Planomicrobium, Int. J.Syst. Evol. Microbiol, 2001 Jul, v.51, Pt.4, p.1511-1520. * |
В.А.ЧЕРНУХИН и др. Новая 5-метилцитозин-зависимая сайт-специфическая эндонуклеаза GluI узнает последовательность ДНК 5'-G(5mC)↓NG(5mC)-3'/3'-(5mC)GN↓(5mC)G-5'. * |
В.А.ЧЕРНУХИН и др. Новая 5-метилцитозин-зависимая сайт-специфическая эндонуклеаза GluI узнает последовательность ДНК 5'-G(5mC)↓NG(5mC)-3′/3′-(5mC)GN↓(5mC)G-5′. YOON JH et al. Planomicrobium koreense gen. nov., sp. nov., a bacterium isolated from the Korean traditional fermented seafood jeotgal, and transfer of Planococcus okeanokoites (Nakagawa et al. 1996) and Planococcus mcmeekinii (Junge et al. 1998) to the genus Planomicrobium, Int. J.Syst. Evol. Microbiol, 2001 Jul, v.51, Pt.4, p.1511-1520. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2593723C1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" | STRAIN OF BACTERIA Plantibacter flavus 3Kz - PRODUCER OF METHYL-DEPENDENT SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PfsI |
RU2597987C1 (en) * | 2015-07-02 | 2016-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СибЭнзайм" | RECOMBINANT BACTERIAL STRAIN Escherichia coli N42 (pElmI) - PRODUCER OF METHYL-DEPENDANT SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE ElmI |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11939604B2 (en) | Modified cascade ribonucleoproteins and uses thereof | |
KR102623312B1 (en) | Enzyme with RUVC domain | |
JP2019030321A (en) | RNA-directed DNA cleavage by Cas9-crRNA complex | |
RU2475534C1 (en) | BACTERIA STRAIN Planomicrobium koreense 78K-PRODUCENT OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PkrI | |
RU2340670C1 (en) | Arthrobacter luteus B BACTERIA STRAIN-PRODUCER OF SITE-SPECIFIC Alu BI ENDONUCLEASE | |
RU2475533C1 (en) | BACTERIA STRAIN Microbacterium testaceum 17B-PRODUCENT OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE MteI | |
RU2377294C1 (en) | STRAIN OF BACTERIUM Paracoccus carotinifaciens 3K - PRODUCER OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PcsI | |
RU2394099C1 (en) | STRAIN OF BACTERIA Kocuria rasea-PRODUCER OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASES KroI | |
RU2593723C1 (en) | STRAIN OF BACTERIA Plantibacter flavus 3Kz - PRODUCER OF METHYL-DEPENDENT SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PfsI | |
RU2399663C1 (en) | Arthrobacter oxydans BACTERIA STRAIN - AoxI SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE PRODUCER | |
RU2597987C1 (en) | RECOMBINANT BACTERIAL STRAIN Escherichia coli N42 (pElmI) - PRODUCER OF METHYL-DEPENDANT SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE ElmI | |
RU2614262C1 (en) | STRAIN OF BACTERIA MICROCOCCUS LUTEUS 805 - PRODUCER OF SITE-SPECIFIC METHYL-DEPENDEDN ENDONUCLEASE MluVI | |
RU2322492C1 (en) | Glacial ice bacterium microorganism strain as producer of site-specific endonuclease glu i | |
RU2322494C1 (en) | MICROORGANISM STRAIN BACILLUS SIMPLEX AS PRODUCER OF SITE-SPECIFIC ENDONUCLEASE BlsI | |
RU2270859C1 (en) | STRAIN OF BACTERIUM BACILLUS SUBTILIS AS PRODUCER OF RESTRICTION ENDONUCLEASE Bisi | |
Namekawa et al. | DNA ligase IV from a basidiomycete, Coprinus cinereus, and its expression during meiosis | |
JP4143070B2 (en) | NOVEL ENZYME, METHOD FOR PRODUCING THE SAME AND METHOD FOR PRODUCING MOLECULAR WEIGHT ADJUSTED DOUBLE-STRAIN DNA USING THE SAME | |
RU2287012C1 (en) | STRAIN OF BACTERIUM Glacial ice bacterium I AS PRODUCER OF RESTRICTION ENDONUCLEASE Gla I | |
RU2044053C1 (en) | Strain of bacterium escherichia coli - a producer of restriction endonuclease eco27k1 | |
RU2044055C1 (en) | Strain of bacterium klebsiella azeanae - a producer of restriction endonuclease kaz 48 ki | |
Zemlyanskaya et al. | Substrate specificity and properties of methyl-directed site-specific DNA endonucleases | |
Sheikh et al. | A new method to detect extracellular deoxyribonuclease enzyme in bacteria cell. | |
RU2070925C1 (en) | Strain of bacterium escherichia coli - a producer of restriction endonuclease eco 71 ki | |
CN118019843A (en) | Class II V-type CRISPR system | |
RU2053298C1 (en) | Strain of bacterium escherichia coli - a producer of restriction endonuclease eco 75 ki |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181213 |