限制性内切酶 Sma1EcoR1限制酶读音

在上一篇中，我们探讨了细菌如何受到病毒噬菌体的侵袭。那么，类似于人类的免疫系统，细菌是否有类似的机制抵御噬菌体入侵？

答案是肯定的。由于细菌是单细胞生物，没有像高级动物那样复杂的多细胞免疫系统，它们通过分解进入胞内的噬菌体DNA来进行防御。
基于此，细菌进化出一系列酶促系统来切割外源性DNA。其中两个最著名的系统是：
1. **限制性内切酶（restriction endonuclease）**，简称限制酶。限制酶广泛用于基因工程，如基因表达载体的构建。

2. **CRISPR**，一种更灵活且具有记忆力的基因编辑系统。人们利用 CRISPR 精确靶向特定的 DNA 序列。

本文主要探讨三种限制性内切酶类型 I、II 和 III。常用的限制酶是 II 型酶，因为它们的识别位点和切割位点相同。
Type I 型限制酶通常体积较大，具有多个亚基，功能包括内切和 DNA 甲基化。它们只能切割环状 DNA，并在识别序列后滑动一段距离再进行切割，限制性较大。
Type III 型限制酶没有 Type I 型酶那么复杂，其切割位点紧邻于识别序列。
Type II 型限制酶的切割模式有两种。一种是 DNA 双链的切割点错开，产生称为粘性末端的配对核苷酸。这些末端可以被非特异性的连接酶连接，因此更加实用。另一种是双链切割点直接重合，产生称为平末端的末端。

由于连接酶没有特异性，具有不同识别序列但切割出相同末端的两种酶（如 SalI 和 XhoI）的末端也可以相互连接。利用这个特性，可以避免被相同酶再次切割，并允许进行连续的切连操作。国际机构已对基因元件接口采用标准化。

细菌如何保护自己的 DNA 免于被切割呢？答案是 DNA 甲基化。限制酶无法切割被甲基化的 DNA。
原本是为了抵御外敌而进化出的系统，却被人类拿来用于其它目的。如果细菌会说话，它们可能会忍不住抱怨一句：“这真是太不公平了！”