Enzyme giới hạn (Restriction Enzyme –RE) SV:Vi Thị Thơ 40cnsh
1. MỞ ĐẦU
Sự sống đã xuất hiện trên trái đất hàng ngàn hàng triệu năm trước và kèm
theo là những quá trình trao đổi chất diễn ra một cách liên tục từ đơn giản đến
phức tạp, từ mức độ thấp đến mức độ cao.để thực hiện quá trình trao đổi chất
hàng ngàn , hàng vạn các phản ứng hóa học phức tạp diễn ra một cách liên tục,
nhịp nhàng liên quan chặt chẽ đến nhau, điều chỉnh lẫn nhau ở trong từng tế bào,
từng cơ thể sống. Các quá hóa học đó tiến hành với tốc độ mau lẹ phi thường
nhưng lại hài hòa,cân đối với sự tham gia của các chất xúc tác tự nhiên hay còn
gọi là các chất xúc tác sinh học. Là chất xúc tác sinh học với bản chất là protein
enzyme có tính xúc tác sinh học đặc hiệu rất cao và hiệu lực xúc tác rất lớn.
Pavlov đã nói : “hoạt động của enzyme là biểu hiện đầu tiên của sự sống, không
có sự sống nào lại không có quá trình tác động của enzyme ’’.
Và enzyme có nhiều loại mỗi loại có một biểu hiện và chức năng hoạt
động riêng của nó. Enzyme giới hạn cũng vậy , là những enzyme có mặt trong tế
bào Enzyme giới hạn là đại diện quan trọng của một trong những enzyme dùng
trong thao tác DNA.

Enzyme giới hạn (Restriction Enzyme –RE) SV:Vi Thị Thơ 40cnsh
2. NỘI DUNG
2.1. Lịch sử ,Phân loại
Enzyme hạn chế (Restriction Enzyme _RE) là Enzyme thuộc nhóm
Enzyme endonuclease. Enzyme hạn chế được phát hiện vào năm 1970, chúng
tồn tại trong tế bào vi khuẩn, có tác dụng cắt DNA ngoại lai (ví dụ: DNA của
phage) tại những điểm xác định, để tiêu diệt DNA này.
Năm 1978, Arber (Thụy Sĩ), Nathans (Mỹ) và Smith (Mỹ) đã được nhận
Giải Nobel nhờ phát hiện ra enzyme hạn chế và những ứng dụng của chúng để
giải quyết nhiều vấn đề quan trọng của sinh học phân tử. Các enzyme này là
những “chiếc kéo phân tử” có thể cắt DNA thành những đoạn xác định, đã mở
ra một thời kỳ phát triển mới của sinh học hiện đại-Thời kỳ thao tác gen. Chất
xúc tác sinh học, là các phân tử sinh học có bản chất protein đóng vai trò chất

E Escherichia (giống)
co coli (loài)
R RY13 (chủng)
I First identified Order ID'd in bacterium
Enzym giới hạn được gọi tên dựa vào vi khuẩn mà chúng được phân lập theo
cách dưới đây Tên chi và tên loài của sinh vật, mà ở đó tìm thấy enzyme, được
dùng để đặt cho phần đầu của tên enzyme (viết nghiêng) bao gồm: chữ thứ nhất
của tên chi và hai chữ đầu của tên loài. Ví dụ: enzyme được tách chiết từ vi
khuẩn Escherichia coli thì có tên là Eco, còn enzyme được tách chiết từ vi
khuẩn Bacillus globigii thì viết là Bgl…Ngoài ra, tên gọi enzyme hạn chế còn
được bổ sung thêm phần sau (viết thẳng), tùy thuộc vào chủng vi khuẩn liên
quan và tùy thuộc vào sự có mặt hay không của các yếu tố ngoài nhiễm sắc thể.
Ví dụ: RI trong enzyme Ecori có nghĩa như sau: R là viết tắt của chủng RY13, I
là bậc xác định đầu tiên trong vi khuẩn (first identified order in bacterium).
Giá trị của enzyme hạn chế là ở tính đặc hiệu của chúng. Các enzyme này
cắt DNA ở các vị trí nhận biết riêng biệt bao gồm từ 4-6 cặp nucleotide có trình
tự đối xứng đảo ngược nhau, các đoạn ngắn này gọi là palindrome (đoạn đối
xứng: là đoạn DNA có hai sợi hoàn toàn đối xứng giống hệt nhau nếu lật ngược
đầu đuôi).Ví dụ: enzyme ecori nhận biết chuỗi hexanucleotide (6 nucleotide):
Giống như ecori, nhiều enzyme hạn chế đã tạo ra các đoạn DNA với đầu lồi
(protruding) 5’. Một số enzyme hạn chế khác (ví dụ: psti) tạo ra các đoạn DNA
có đầu lồi 5’. Trong khi đó, một số enzyme hạn chế (ví dụ: smai) lại cắt ở trục
đối xứng để tạo ra các đoạn DNA mang đầu bằng (DNA Mạch đôi có hai đầu
sợi đơn bằng nhau)
2.2.2,Hoạt động
Enzyme giới hạn (Restriction Enzyme –RE) SV:Vi Thị Thơ 40cnsh
a, Điều kiện hoạt động:
Sự hoạt động của các Enzyme giới hạn chịu ảnh hưởng của các yếu tố như:
• Ảnh hưởng của nhiệt độ: Đa số các chất enzym ở động vật có hoạt độ
cao nhất ở điều kiện thân nhiệt (37 - 40

*Vị trí nhận biết của Enzyme : Mỗi Enzyme nhận biết và cắt DNA tại một
trình tự đặc biệt là Restriction. Enzyme có thể nhận biết 4-6 hoặc 8 cặp base ,
trình tự lặp đảo là palindromicsequece.
Ví dụ: enzyme EcoRI nhận biết chuỗi 6 nuclease, enzyme HaeIII nhận biết
chuỗi 4 nucleotid :
Restriction endonuclease EcoRI có trình tự nhận biết :
ê
G A A T T C → - G A A T T C
- C T T A A G → - C T T A A G
Enzyme giới hạn (Restriction Enzyme –RE) SV:Vi Thị Thơ 40cnsh
-
-
MboI và Sau3AI cùng nhận biết trình tự:
BamHI nhận biết trình tự:
C,Cách cắt :
Enzyme giới hạn (Restriction Enzyme –RE) SV:Vi Thị Thơ 40cnsh
Enzyme hạn chế có thể cắt theo 2 cách:
• Các đầu dính (cohesive ends) , còn gọi là đầu lồi hay đầu so le. Các
Enzyme này gồm 2 loại là Enzyme cắt tạo đầu sole 5’ cuối có đầu 5 dài
hơn mạch đơn đầu 3’(Ví dụ : EcoRI, BamHI…) và Enzyme cắt tạo đầu 3’
cuối dài hơn mạch đơn đầu 5’(Ví dụ:kpnI,PacI…). Các Enzyme này Có
thể bắt cặp ngược trở lại . Ví dụ: đầu dính được tạo ra nhờ PstI
• Các đầu bằng (blunt ends) , còn gọi là đầu thô. Một số Enzyme cắt hai
mạch DNA tại cùng một điểm. Sau khi cắt đầu bằng không có khả năng
kết hợp lại. Ví dụ: đầu bằng được tạo ra nhờ HaeIII
Enzyme giới hạn (Restriction Enzyme –RE) SV:Vi Thị Thơ 40cnsh
Dùng enzyme DNA ligase của phage T4 có thể gắn lại các đầu dính hoặc
đầu bằng. Tuy nhiên, trường hợp đầu bằng thường cho hiệu quả thấp vì thế
người ta có thể dùng các biện pháp khác như: Gắn vào đầu bằng một đoạn bổ
sung để tạo ra đầu dính hay dùng terminal transferase. Enzyme này sẽ tạo ở đầu

và phân tích từng gen, người ta phải cắt các phân tử ADN kích thước lớn thành
các phân đoạn nhỏ. Và Enzyne giới hạn giữ vai trò quan trọng trong công việc
thao tác với gene. Quá trình nghiên cứu Enzyne giới hạn ngày càng phát triển và
có nhiều ứng dụng trong các công trình nghiên cứu khoa học cũng như trong
thực tế cuộc sống.

Enzyme giới hạn (Restriction Enzyme –RE) SV:Vi Thị Thơ 40cnsh
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Chu Hoàng Mậu -Cơ sở và phương pháp sinh học phân tử.NXB ĐẠI
HỌC SƯ PHẠM,2005.
2. TS .Trần Thị Lệ,Võ Văn Quang-Giáo trình hóa sinh thực vật . NXB
NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI,2006.
3. Phạm Thành Hổ -Nhập môn công nghệ sinh học. NXB GIÁO DỤC.
4. Mai Xuân Lương -Giáo trình Enzyme .ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT.
5. Mai Xuân Lương Kỹ thuật gen_nguyên lý và ứng dụng. NXB KHOA
HỌC VÀ KỸ THUẬT.
6.Nguyễn Hoàng Lộc-Công nghệ DNA tái tổ hợp .Giáo trình điện tử.
7.Tài liệu trên mạng