tn5转座酶作用原理
Tn5转座酶(Tnp)序列全长477个氨基酸,包含三个主要结构域:N末端、催化结构域和C末端。N末端包含70个氨基酸,用于DNA结合;催化结构域位于中间,包含一个“核糖核酸酶H样基序”和α/β/α折叠结构,负责转座过程中的催化作用;C端则主要负责蛋白质-蛋白质相互作用。Tn5转座酶的作用机制主要遵循“剪切-粘贴”模式,具体过程如下:
识别与结合:
Tn5转座酶首先识别并结合Tn5转座子两端的特定序列,即OE序列(Outside end sequence),该序列通常为19 bp长。
两个Tn5转座酶分子识别并结合两个OE序列后,通过C端的相互作用形成二聚体突触复合物,该复合物具有切割DNA的能力。
切割与转移:
在Mg^2+或其他金属离子的介导下,Tn5转座酶活化附近的水分子,对转座子5’端的一条DNA链进行水解,形成3’-OH亲核基团。
3’-OH亲核基团进一步攻击互补链,形成发卡结构,并在另一活化水分子的作用下形成平端。
转座复合体随后结合到受体DNA的大沟上,通过3’-OH亲核基团对受体DNA双链进行亲核攻击,完成链转移过程。这一过程中,转座子从供体DNA中完全切除,并插入到受体DNA的靶位点。 Tn5转座酶的应用:
由于其转座的随机性好、稳定性高、插入位点容易测序等特点,Tn5转座酶在分子生物学研究中具有广泛应用,包括但不限于:
一步法快速DNA建库:在NGS文库构建中,Tn5转座酶可以在片段化DNA的同时将接头序列加入到靶序列两侧,简化实验流程并降低样本量需求。
单细胞测序:利用Tn5转座酶对单细胞DNA进行扩增和测序,研究单个细胞的基因表达和遗传变异。
表观遗传学研究:如ATAC-seq和CUT&Tag技术中,Tn5转座酶用于研究染色质的开放程度和蛋白质-DNA互作关系。 楼上,真知灼见,受益良多,谢谢!
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