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限制性内切酶
细菌可以抵御病毒的入侵，而这种 “限制”病毒生存的办法则可归功于细 胞内部可摧毁外源DNA的限制性内切酶。
一、限制-修饰现象的发现
表1
从表1可看出，从三种不同的E.coli菌株中 繁殖出来的λ噬菌体的后代(分别用λK、λ B 、 λC表示)，再接种到同样菌株，接种效率都是 1。
但如果接种到不同的菌株中，如λK在B株 上接种效率只有10-4，而不管λK还是λB在C株 上的接种效率都为1。
Answer: 幸存者的后代因为有 新寄主的修饰标记而缺少祖代 寄主的修饰标记，只能感染新 的寄主类型，而不再能感染祖 代寄主。
这里所谓自我DNA和外源DNA是对于它的 限制—修饰模式而言, 凡限制—修饰模式相 同的DNA均为自我DNA，这包括同株系不 同个体的DNA，及寄生于这些菌株中的质 粒和噬菌体。
host restriciton enzymes.
Once methylated however, all subsequent phage genomes are efficiently methylated at hemimethylated sites on replication. This explains the high efficiency infection with the individual plaques that escaped restriction.
在一些R-M系统中，限制性内切酶和修饰酶是两 种不同的蛋白，各自独立行使自己的功能；而在 另一些系统中，两种功能由同一种酶的不同亚基， 或是同一亚基的不同结构域来执行。
对表1的解释：
不同的菌株可能有不同的限制修饰系统。 当不同来源的噬菌体λ进入另一种大肠 杆菌时，绝大部分被限制酶所降解，但 有极少数的入噬菌体先被大肠杆菌的甲 基化 酶所修饰，因而幸存下来.
▪ 原来，E.coli K株和B株都各自含有一种限制修 饰系统，其限制性内切酶能将外来DNA切断。
——限制
▪ 每一种内切酶在DNA上都有一定的结合位点。 菌株本身的DNA也含有这样的结合位点时，该 菌株的甲基化酶就在这些识别位点上将腺嘌呤甲 基化(成为N6—甲基腺嘌呤)；或者将胞嘧啶甲基 化(成为5—甲基胞嘧啶)。这样限制性内切酶就 不会将自身的DNA降解掉。
We can envision two types of methylation events.
The first involves the methylation of host genome sequences after they have replicated. The two daughter genome molecules contain one methylated strand (the parental template strand) and one newly synthesized strand . These hemi-methylated sites are very efficiently methylated by the host
二、 限制性内切酶
首批被发现的限制性内切酶包括来源于大 肠杆菌的EcoR I和EcoR II，以及来源于 Heamophilus influenzae的Hind II和Hind III。这 些酶可在特定位点切开DNA，产生可体外连接 的基因片段。研究者很快发现内切酶是研究基 因组成、功能及表达非常有用的工具。
The majority of incoming phage genomes are recognized by the restriction endonucleases
(999 out of 1000) while only the rare infection (1 in
1000) is methylated before it is recognized by the
大肠杆菌C株没有限制酶，因而其他来源的λ 可以感染C株，而C株来源的λ不能感染K株 和B株。这样，细菌借助于限制—修饰系统， 就能区别自我DNA和外源DNA。
▪ 表1中所列仅是第一轮接种效率。如果将那些 10-4幸存者的后代噬菌体再接种到第一轮同样 的E.coli菌株中，如λ K→B→B，则接种效率 也为100％，然而，如果将万分之一幸存者的 后代接种到祖辈噬菌体的寄主菌株中心, λ K → B → K，则接种效率也成为10-4 ，为什么?
在同一个细胞内的不同类型的DNA，包括 细胞DNA，质粒DNA，噬菌体DNA等，都 具有同样限制—修饰模式。这些同一细胞 中的不同DNA可统称为该细胞中的居民 DNA(resident DNA)。
事实上，有些菌株的细胞染 色体并没有限制—修饰系统的基 因，其限制修饰系统是由其中的 质粒或噬菌体的基因所编码的。 因此有的不同菌株的差别不在于 细菌本身，而在它所含的质粒或 噬菌体的不同。
——修饰
▪ 这两方面作用结合起来，就称为限制—修饰作用。
限制-修饰（R-M）系统ห้องสมุดไป่ตู้
限制性内切酶常常伴随一到两种修饰酶（甲基化 酶）出现。后者的作用是保护细胞自身DNA不 被限制性内切酶破坏。修饰酶识别位点与相应的 限制性内切酶相同，但只甲基化每条链中的一个 碱基，甲基基团伸入到双螺旋的大沟中去，阻碍 了限制性内切酶的作用。限制性内切酶和它的甲 基化酶一起构成了限制-修饰（R-M）系统。
modification enyzmes. The secont type involve the methylation of completely unmethylated
sites. Unmethylated sites may occur during very rapid cell division - but they are normally rare. De-novo methylation of totally unmethylated sites is an extremely inefficient process. This accounts for the low efficiency of phage infection in a new host strain.