Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Выделение и характеристика сайт-специфических эндонуклеаз из штаммов бактерий родов Bacillus и Staphylococcus

ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ширяев, Сергей Александрович

1. Введение.

2. Обзор литературы.

2.1. Явление модификации-рестрикции.

2.2. Распространение систем модификации-рестрикции.

2.3. Классификация ферментов систем модификации-рестрикции.

2.3.1. Системы модификации-рестрикции I класса.

2.3.2. Системы модификации-рестрикции П класса.

2.3.3. Сайт-специфические метил азы и эндонуклеазы подкласса 1ЕЗ.

2.3.4. Сайт-специфические метил азы и эндонуклеазы Ш класса.

2.3.5. Системы модификащи-рестрикции IV класса.

2.3.6. Эндонуклеазы, кодируемые нитронами (хоуминг-эндонуклеазы)

2.3.7. Изомеры сайт-специфических эндонуклеаз и метилаз.

2.4. Биологическая роль систем модафикации-рестрикции.

2. 5. "Звездная активность" сайт-специфических эцдонулеаз.

3. Экспериментальная часть.

3.1. Материалы.

3.2. Методы.

3.2.1. Проведение скрининга коллекции штаммов микроорганизмов на наличие сайт-специфических эндонуклеаз.

3.2.2. Определение ферментативной активности сайт-специфических эндонуклеаз.

3.2.3. Выделение сайт-специфических эндонуклеаз.

3.2.3.1. Выделение сайт-специфических эндонуклеаз го штамма

Staphylococcus species D5.

3.2.3.1. Выделение сайт-специфических эндонуклеаз ВярЪА I, ВярЪА П и

BspLАШ.

3.2.3.2. Выделение сайт-специфической эндонуклеазы Äs^MK I.

3.2.3.3. Выделение сайт-специфической эндонуклеазы BspF41.

3.2.3.4. Выделение сайт-специфической эндонуклеазы BsuK291.

3.2.4. Определение сайта узнавания сайт-специфических эндонуклеаз.

3.2.5. Определение молекулярной массы сайт-специфических эндонуклеаз методом гель-хроматографии.

3.2.6. Определение чистоты препаратов ферментов методом рестрикции-лигирования-рестрикции.

3.2.7. Получение рекомбинашных ДНК, содержащих множественные сайты рестрикции для сайт-специфических эндонуклеаз в вариабельном нуклеотидном окружени.

3.2.8. Получение компетентных клеток для электротрансформации.

3.2.9. Электротрансформация клеток Е. coli.

3.2.10. Скрининг рекомбинашных бляшек фага М13 с помощью ПЦР.

3.2.11. Мини-препаративное получение плазмидной ДНК.

3.2.12. Получение одноцепочечной формы ДНК фага М13.

3.2.13. Определение точек расщепления ДНК сайт-специфическими эццонуклеазами.

3.2.14 Определение сайтов "звездной активности" на ДНК для сайтспецифической эвдонуклеазы BsuK291.

4. Результаты.

4.1. Скрининг коллекции штаммов бактерий.

4.2. Характеристика сайт-специфических эндонуклеаз из штамма Staphylococcus species D5.

4.2.1. Выделение сайт-специфических эндонуклеаз SspD51 и SspDS П.

4.2.2. Определение субстратной специфичности сайт-специфических эвдонуклеаз SspDS I и SspDS П.

4.2.3. Ощэеделение сайтов узнавания и точек расщепления на ДНК эндонуклеаз ами SspDS I и Ssp.D5 П.

4.2.4. Некоторые свойства эндонуклеаз SspDS I и SspDS П.

4.2.5. Определение молекулярной массы эндонуклеаз SspDS I и SspDS П методом гель-хроматографии.

4.3. Характеристика сайт-специфических эндонуклеаз из штаммов бактерий рода Bacillus.

4.3.1. Характеристика сайт-специфических эндонуклеаз BspLA I, BspLA П, BspLA Ш из штамма Bacillus species LA.

4.3.1.1. Выделение сайт-специфических эндонуклеаз BspLA I, BspLA П, BspLA Ш.

4.3.1.2. Определение субстратной специфичности эндонуклеаз BspLA I, BspLAH, BspLAJR.

4.3.1.3. Определение сайтов узнавания и точек расщепления на ДНК для сайт-шецифических эндонуклеаз эвдонуклеаз BspLA I, BspLA П, BspLA Ш

4.3.1.4. Некоторые свойства эндонуклеаз BspLA I, BspLA П, BspLA Ш.

4.3.1.5. Определение молекулярной массы эндонуклеаз BspLA I, BspLA П, BspLA Ш в штатном состоянии методом гель-хроматографии.

4.3.2. Характеристика сайт-специфической эндонуклеазы BspMK. I из штамма Bacillus species МК.

4.3.2.1. Выделение сайт-специфической эндонуклеазы BspMK 1.

4.3.2.2. Определение субстратной специфичности, сайта узнавания и точек расщепления на ДНК эндонуклеазой BspMK 1.

4.3.2.3. Некоторые свойства эндонуклеазы ÄspMK 1.

4.3.2.4. Определение молекулярной массы эндонуклеазы BspMK 1.

4.3.3. Характеристика сайт-специфической эццонуклеазы Bsp¥41 из штамма Bacillus species F4.

4.3.3.1. Выделение и очистка сайт-специфической эндонуклеазы BspF41.

4.3.3.2. Определение субстратной специфичности эндонуклеазы BspF41.

4.3.3.3. Определение сайта узнавания и точек расщепления на ДНК сайт-специфической эндонуклеазой BspFA 1.

4.3.3.4. Определение молекулярной массы эццонуклеазы BspF41.

4.3.3.5. Некоторые свойства сайт-специфической эццонуклеазы BspFA 1.

4.3.4. Характеристика сайт-специфической эндонуклеазы BsuK291 из штамма Bacillus subtilis К29.

4.3.4.1. Выделение и очистка сайт-специфической эндонуклеазы &шК из штамма Bacillus subtilis К29.

4.3.4.2. Определение субстратной специфичности и сайта узнавания сайт специфической эццонуклеазы ЯуиК29 I.

4.3.4.3. Определение сайта узнавания и точек расщепления на ДНК сайт-специфической эндонуклеазой BsuKZ9 1.

4.3.4.4. Определение молекулярной массы эндонуклеазы BsuK291.

4.3.4.5. Некоторые свойства эццонуклеазы BsuK291.

4.4. Разработка метода определения сайтов "звездной активности" сайт-специфических эндонуклеаз на примере эндонуклеазы BsuK291.

5. Обсуждение результатов.

5.1. Характеристика сайт-специфических эндонуклеаз SspD51 и SspD5 П из штамма Staphylococcus species D5.

5.2. Характеристика сайт-специфических эндонуклеаз из штаммов бактерийрода Bacillus.

5.2.1. Характеристика сайт-специфических эндонуклеаз BspLA \ BspbA Д BspLA Ш.

5.2.2. Характеристика сайт-специфической эндонуклеазы BspMK I.

5.2.3. Характеристика сайт-специфической эндонуклеазы BspFA I.

5.2.4. Характеристика сайт-специфической эндонуклеазы BsuK291.

5.3. Характеристика сайтов узнавания и точек расщепления ДНК для эндонуклеаз SspD 51 и BspF41 с помощью метода вариабельного окружения сайта.

5.4. Метод определения сайтов "звездной активности" сайт-специфических эцдонуклеаз на примере эндонуклеазы BsuK291.

6. Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Выделение и характеристика сайт-специфических эндонуклеаз из штаммов бактерий родов Bacillus и Staphylococcus"

Открытие в конце 60-х годов сайт-специфических эндонуклеаз оказало значительное влияние на развитие генной инженерии. Богатый инструментарий, которым располагают к настоящему времени генные инженеры, позволяет свободно манипулировать генами, векторами, искусственными олигонуклеотидами (линкерами, адаптерами, праймерами, зондами и т.д.), создавать новые генно-инженерные конструкции, отыскивать и анализировать гены. Несмотря на то, что к настоящему времени обнаружено более 2000 продуцентов сайт-специфических эндонуклеаз до сих пор с особой важностью стоит вопрос о поиске новых ферментов. Прежде всего, поиск направлен на обнаружение новых сайт-специфических эндонуклеаз, относящихся ко II классу, ферментов - наиболее часто используемых в генной инженерии. Открытие подобных ферментов, с новой специфичностью к ДНК и/или иными новыми свойствами позволяет создавать новые перспективные технологии в генной инженерии, и, следовательно, расширить возможности конструирования новых рекомбинантных ДНК.

Кроме использования в практических целях, сайт-специфические эндонуклеазы представляют собой важные объекты изучения ДНК-белковых взаимодействий, связанные с проблемой точного узнавания ферментом определённого сайга на молекуле ДНК.

Совместно с метилтрансферазами, сайт-специфические эндонуклеазы образуют в клетке систему модификации-рестрикции, которую можно охарактеризовать, как своеобразную "иммунную систему" защиты клетки от проникновения чужеродной ДНК. При проникновении в клетку чужеродной ДНК она подвергается рестрикции и быстро деградирует, если имеет схему метилирования ДНК отличную от хозяйской.

Интерес также представляет передача наследственной информации на "вторичном уровне", связанная с сохранением в ряду поколений схемы метилирования ДНК в делящейся клетке, и коррекции дочерней ДНК относительно родительской, в случае ошибок при репликации. Неправильно спаренные основания заменяются в неметалированной ДНК, в то время, как прометилированпая родительская ДНК берётся за основу, относительно которой и проводится коррекция.

Целью данной работы являлся поиск новых систем модификации-рестрикции, в частности, новых сайт-специфических эндонуклеаз. В настоящее время приоритетным является поиск систем модификации-рестрикции в термофильных микроорганизмах, поскольку белки из термофильных микроорганизмов более стабильны при хранении, более устойчивы к различным денатурирующим белок воздействиям и способны работать в широких интервалах температур, нежели их аналоги го мезофильных штаммов. Кроме того, после клонирования генов термофильных микроорганизмов в Esherichia coli существенно упрощается процедура выделения соответствующих белков, поскольку в большинстве таких случаев значительная очистка достигается простым прогревом экстракта рекомбинанта.

При выделении сайт-специфических эндонуклеаз часто оказывается, что новый штамм-продуцент, содержащий фермент с уже известной специфичностью, производит его в большем количестве, или фермент характеризуется большей стабильностью и новыми интересными свойствами, тогда этому штамму-продуценту отдают предпочтение.

В задачу работы входило:

1. Создание коллекции штаммов микроорганизмов из различных экологических ниш. Тестирование созданной коллекции, с целью обнаружения в штаммах сайт-специфической эндонуклеазной активности;

2. Выделение и очистка до функционально чистого состояния сайт-специфических эндонуклеаз с помощью последовательных стадий очистки на хроматографических носителях;

3. Характеристика выделенных сайт-специфических эндонуклеаз: определение их сайтов узнавания и рестрикции на ДНК, молекулярной массы, оптимальных условий работы: рН, ^С, буфер для рестрикции, чувствительность к температурной инактивации и стабильность при хранении.

4. Разработка методики создания конструкций ДНК, имеющих множественные сайш узнавания и рестрикции для сайт-специфических эндонуклеаз в вариабельном нуклеотидном окружении для определения положения точек рестрикции на ДНК при неоднозначных сигутациях.

5. Разработка метода определения сайтов "звездной активности" сайт-специфических эндонуклеаз на примере эндонуклеазы ЯуиК29 I.

При скрининге коллекции пггаммов микроорганизмов в ряде из них была обнаружена сайт-специфическая эндонуклеазная активность. Были найдены восемь сайт-специфических эндонуклеаз. Для всех обнаруженных ферментов были разработаны методики выделения и очистки до функционально чистого состояния.

Были определены их сайга узнавания и рестрикции на ДНК, а также изучены некоторые их свойства (молекулярная масса; оптимальные условия работы: буфер для рестрикции, рН, ^С; стабильность при хранении и температурной инактивации).

Было установлено, что отдельные ферменты обладают свойствами, выгодно отличающими их от используемых в настоящее время аналогов:

1. более высокой продукцией в штамме (эндонуклеаза В$рР41);

2. повышенной стабильностью при хранении и температурной инактивации (эндонуклеазы ВврЬАI, ВярЪА П, ВйрЪА Ш, I, ВярР41);

3. более высокими температурными интервалами работы {ВзрЪА I, ВярЬА П, ВзрЬА III, ВзрМК I, Вар¥ 41).

Это делает обнаруженные штаммы перспективными продуцентами данных сайт специфических эндонуклеаз.

Разработан метод определения точек расщепления на ДНК в зависимости от нуклеотидного окружения сайта на примере эндонуклеаз SspD5 I и Взр¥4 I. При расшифровке их сайтов узнавания и точек расщепления на ДНК выяснилось, что фермента являются новыми эндонуклеазами П класса. Установили, что они узнают следующие сайты: ЯцЛЭ51 - 5'-ООТОАЫ8/8|-3', Вяр¥41 - 5'-СЦОЫСТСТ-3\ В настоящее время, разработанная методика создания подобных конструкций и последующее их секвенирование, позволяют с высокой точностью определять сайты узнавания и рестрикции для любых сайт-специфических эндонуклеаз в случаях неоднозначного положения точек расщепления ДНК.

Был разработан метод определения сайтов "звездной активности" на примере эндонуклеазы BsuK29 I. При изучении свойств этого фермента было обнаружено, что при определенных условиях он способен узнавать на ДНК дополнительные (помимо собственного) сайты, т.е. проявляет "звездную активность". Предлагаемый нами метод позволил определить, что при незначительном отклонении условий инкубации от оптимальных эндонуклеаза 2&иК29 I начинает узнавать сайты, которые содержат вырожденные нуклеотиды по краям сайта узнавания, а именно: ЗЧЧКЗАТСС-З' и 5'-СЮАТСРу-З'. В отдельных случаях вырождение сайга узнавания шло более глубоко, т. е. узнавались сайт: 5'-НОАТСС-3' и З'-СЮАТСЫ-З'.Предлагаемый метод может быть успешно применен для детального исследования явления "звездной активности" для любых сайт-специфических эндонуклеаз.

Заключение Диссертация по теме "Молекулярная биология", Ширяев, Сергей Александрович

выводы

1. Обнаружена новая сайт-специфическая эндонуклеаза SspDS I. Она узнает сайт

5'-GGTGA(N)8i-3' 3'-CCACT(N)8t-5' и расщепляет его на расстоянии 8 нуклеотидов от узнаваемого сайта по обеим цепям ДНК вне зависимости от нуклеотидного окружения.

2. Обнаружен ряд перспективных штаммов-продуцентов сайт-специфических эндонуклеаз, обладающих свойствами, выгодно отличающими их от используемых в настоящее время аналогов: высокой экспрессией в штамме - эндонуклеаза BspF4 I; высокими температурными интервалами работы - эндонуклеазы BspLA I, BspLA II, ifapLA Ш, BspMK I, BspF4 I; повышенной стабильностью при хранении и температурной инактивации - эндонуклеазы BspLA I, BspLA II, BspLA П1, BspMK I, BspF41;

3. Разработана методика создания конструкций ДНК, содержащих множественные сайты узнавания и рестрикции для эндонуклеаз в вариабельном нуклеотидном окружении. Подобные конструкции позволяют с высокой точностью определять точки рестрикции на ДНК для различных сайт-специфических эндонуклеаз в случаях неоднозначного их положения.

4. Предложен метод определения сайтов "звездной активности" сайт-специфических эндонуклеаз на примере эндонуклеазы BsuK29 I. Было определено, что при отклонении условий инкубации от оптимальных эндонуклеаза BsuK29 I начинает узнавать сайты, которые содержат вырожденные нуклеотиды по краям сайта узнавания, а именно: 5-NGATCC-3* и 5'-GGATCN-3\ Предлагаемый метод может быть успешно применен для детального исследования явления "звездной активности" других сайт-специфических эндонуклеаз.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ширяев, Сергей Александрович, Пущино-на-Оке

1. Bertram G., Weigl J J. // Host controlled variation in bacterial viruses. J. Bacterid., 1953, v. 65, p. 113.

2. Стент Г., Калиндар P. // Ферменты рестрикции и модификации // Молекулярная генетика. М.: Мир, 1981, с. 527-531.

3. Льюин Б. // Гены М. :Мир, 1987, с.43-46,238,431 -436.

4. Гуревич А.И. // Рестриктазы и ДНК-метилазы.- Белки и пептиды, М.:Наука, 1995, т. 1,с. 204-211.

5. Kessler С., Manta V. // Specificity of restriction endonucleases and DNA modification methyltransferases a review (edition 3). Gene, 1990, v. 92, p. 1248.

6. Smith H.O., Nathans D. 11 A suggested nomenclature for bacterid host modification and restriction systems and their enzymes. J. Mol. Biol., 1973, p. 419-423.

7. Bougueleret, L., Schwarzstein, M., Tsugita, A., Zabeau, M. // Characterization of the genes coding for the EcoRV restriction and modification system of Escherichia coli. -Nucleic Acids Res., 1984, v. 12, p. 3659-3677.

8. Humbelin, M., Suri, В., Rao, D.N., Hornby, D.P., Eberle, H., Pripfl, T., Kenel, S., Bickle, T.A. // Type III DNA restriction and modification systems EcoPl and EcoP15. -J. Mol. Biol., 1988, v. 200, p. 23-29.

9. New England Biolabs Catalog (1995) New England Biolabs Inc.

10. Roberts R.J. // Restriction enzymes and their isoschisomeres. Nucl. Acid Res., 1990, v. 18, suppl., p. 2331- 2365.

11. Roberts R.J., Macelis D. // Restrction enzymes and their isoschisomeres. Nucl. Acid Res., 1991, v. 19, suppl., p. 2077- 2109.

12. Wilson G.G. // Cloned restriction-modification sistems a review. - Gene, 1988, v. 74, n. 1, p. 281- 289.

13. Lin, B.-C., Chien, M.-C., Lou, S.-Y. // A sequence-specific endonuclease (XmnI) from Xanthomonas manihotis. Nucleic Acids Res., 1980, 8, p. 6189-6198

14. Qiang, B.-Q., Schildkraut, I. // NotI and Sfil: restriction endonucleases with octanucleotide recognition sequences. Methods Enzymol., 1987, v. 155, p. 15-21.

15. Shimotsu, H., Takahashi, H., Saito, H. // A new site-specific endonuclease StuI from Streptomyces tubercidicus. Gene, 1980, v. 11, p. 219-225.

16. Lynn, S.P., Cohen, L.K., Kaplan, S., Gardner, J.F. // Rsal: a new sequence-specific endonuclease activity from Rhodopseudomonas sphaeroides. J. Bacteriol., 1980, v. 142, p. 380-383.

17. Roberts, R.J., Breitmeyer, J.B., Tabachnik, N.F., Myers, P.A. // A second specific endonuclease from Haemophilus aegyptius. J. Mol. Biol., 1975, v. 91, p. 121123.

18. Szilak, L., Venetianer, P., Kiss, A. // Cloning and nucleotide sequence of the genes coding for the Sau961 restriction and modification enzymes. Nucleic Acids Res., 1990, v 18, p. 4659-4664.

19. O'Connor, C.D., Metcalf, E., Wrighton, C.J., Harris, T.J.R., Saunders, J.R. // Rsrll a novel restriction endonuclease with a heptanucleotide recognition site. -Nucleic Acids Res., 1984, v. 12, p. 6701-6708.

20. Polisson, С., Morgan, R.D. // BsrI, a unique restriction endonuclease from Bacillus stearothermophilus which recognizes 5'ACTGG3\ Nucleic Acids Res., 1988, v. 16, p. 5205.

21. Чернов A.B., Матвиенко H.H., Железная Л.А., Матвиенко Н.Й. H Новая сайт-специфическая эндонуклеаза-метилаза из термофильного штамма Bacillus species LUI 1. M.: Наука, Биохимия, 1994, т. 55, вып. И, с. 1717-1729.

22. Petrusyte M., Bitiniate J., Menkevicius S., Klimasauskas S., Butcus V. // Restriction endonuclease of new type. Gene, 1988, v. 74, p. 89-91.

23. Eskin, В., Linn, S. // The deoxyribonucleic acid modification and restriction enzymes of Escherichia coli В. П. Purification, subunit structure, and catalytic properties of the restriction endonuclease. J. Biol. Chem., 1972, v. 247, p. 61836191.

24. Loenen, W.A.M., Daniel, A.S., Braymer, H.D., Murray, N.E. // Organization and sequence of the hsd genes of Escherichia coli K12. J. Mol. Biol., 1987, v. 198, p. 159-170.

25. Studier F.W., Bondyopadhyay P.R. // Model for how type I restriction enzymes select clteavage sites in DNA. Proc. Natl. Acid Sci. USA, 1988, v. 85, p. 46774681.

26. Naito T., Kusano K., Kobayashi I. // Selfish behavior of restriction-modification systems. Science, 1995, v. 267, p. 897-899.

27. Tao T., Bourne J. C., and Blumental R. M. // A family of regulatory genes associated with type П restriction-modification systems. J. Bacterid., 1991, v. 173, p. 1367-1375.

28. Tao T., and Blumental R. M. // Sequence and characterization of pvuIIR, the Pvu II endonuclease gene, and of pvuIIC, its regulatory gene. J. Bacteriol., 1992, v. 174, p. 3395-3398.

29. Ives C. L., Nathan P. D., and Brooks J. E. // Regulation of the BamH I restriction-modification system by a small intergenic ORF, bamHIC, in both Escherichia coli and Bacillus subtilis. J. Bacteriol., 1992, v. 174, p. 7194-7201.

30. Adams G. M., and Blumental R. M. // Gene pvuIIW: a possible modulator of Pvu II endonuclease subunit association. Gene, 1995, v. 157, p 193-199.

31. Kruger D. H., Barcak G. J., Reuter M., and Smith H. O. // EcoR H can be activated to cleave refractory DNA recognition sites. Nucl. Acids Res., 1988, v. 16, p. 3997-4008.

32. Pein C. D., Reuter M., Cech D., and Kruger D. H. // Oligonucleotide duplexes containing CC(A/T)GG stimulate cleavage of refractory DNA by restriction endonuclease EcoR IL FEBS Lett., 1989, v. 245, p. 141-144.

33. Topai M. D., Thresher R. J., Conrad M., and Griffith J. // Nae I endonuclease binding to pBR322 DNA induce looping. Biochemistry, 1991, v. 30, p. 20062010.

34. Hattman, S., Keister, T., Gottehrer, A. // Sequence specificity of DNA methylases from Bacillus amyloliquefaciens and Bacillus brevis.- J. Mol. Biol., 1978, v. 124, p. 701-711.

35. Matvienko, N.I., Pachkunov, D.M., Kramarov, V.M. // The recognition sequence of site-specific endonuclease BbvII from Bacillus brevis 80. FEBS Lett., 1984, v. 177, p. 23-26.

36. Sectas M., Kaszorowski T., Podhajska A. J. // Purification and properties of Mbo II, a class IIS restriction endonuclease. Gene, 1992, p. 137.

37. Tucholski J., Skowron P. M., Podhajska A. J. // Mme I, a class IIS restriction endonuclease: purification and characterization. Gene, 1995, v. 157, p. 87-92.

38. Kaszorowski T., Skowron P. M., Podhajska A. J. // Purification and characterization of the Fok I restriction endonuclease. Gene, 1989, v. 80, p. 209216.

39. Shimonrya N., Kobayashi M., Sato S. // A second site-specific endonuclease from Thhermus thermophilus 111, TthUl D. Nucl. Acids Res., 1980, v. 8, p. 32753285.

40. Li L., Wu P., and Chandrasegaran S. // Functional domains in Fok I restriction endonuclease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1992, v. 89, p. 4275-4279.

41. Li L., and Chandrasegaran S. // Alteration of the cleavage distance in Fok I restriction endonuclease by insertion mutagenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, v. 90, p. 2764-2768.

42. Szybalski W., Kim S.C., Hasan N., Podhajska A.J. // Class-IIS restriction enzymes review - Gene, 1991, v. 100, p. 13-26.

43. Brinkley P., Bautista D.S., Graham F.I. The cleavage site of restriction endonuclease Mnll -/ Gene, 1991, v. 100, p. 263-264.

44. Zelinskaya N.V., Matvienko N.N., Zheleznaya L.A., Matvienko N.I. // A novel site-specific endonuclease from Bacillus species ST5.- Biochemistry (Moscow), vol. 60, №12, p. 1525-1533.

45. Landry D., Loony M. C., Feehery G. R., Slatko B. E., Jack W. E., Schildkraut I., and Wilson G. G. // M .Fok I methylates adenine in both strands of its asymmetric recognition sequence. Gene, 1989, v. 77, p. 1-10.

46. Vesely Z., Muller A., Schmitz G. G., Kaluza К., and kessler С. // RieA I: a novel class-IIS restriction endonuclease from Rhizobium leguminosamm recognizing CCCACA. Gene, 1990, v. 95, p. 129-131.

47. Bickle T. A., Kruger D. H. // Biology of DNA restriction. Microbiological Reviews, 1993, p. 434-450.

48. Matvienko N.N., Kramarov V.M., Ivanov L., Matvienko N.I. // Nucl. Acid Res., 1992, v. 20, p. 1803.

49. Piekarowicz, A., Bickle, T.A., Shepherd, J.C.W., Ineichen, K. // The DNA sequence recognised by the Hinffll restriction endonuclease. J. Mol. Biol., 1981, v. 146, p. 167-172.

50. Dartois, V., De Backer, O., Colson, C. // Sequence of the Salmonella typhimurium StyLTl restriction-modification genes: homologies with EcoPl and EcoP15 type-Ill R-M systems and presence of helicase domains. Gene, 1993, v. 127, p. 105110.

51. Miesel A., Bickle, T.A., Kruger D. H., Schroeder C. // Type in restriction enzymes need two inversely oriented recognition sites for DNA cleavage. Nature, 1992, v. 355, p. 467-469.

52. Kruger D. H., Kupper D., Miesel A., Reuter M., Schroeder С. // The significance of distance and orientation of recognition sites in viral DNA genomes. FEMS Microbiol. Rev., 1995, v. 17, p. 177-184.

53. Miesel A., Mackeldanz P., Bickle, T.A., Kruger D. H., Schroeder C. // Type 1П restriction endonucleases translocate DNA in a reaction driven by recognition site-specific ATP hydrolysis. The EMPB Journal, 1995, v. 14. P. 2958-2966.

54. Janulaitis, A., Vaisvila. R., Timinskas, A., Klimasauskas, S., Butkus, V. // Cloning and sequence analysis of the genes coding for Eco57 I type IV restriction-modification enzymes. Nucleic Acids Res., 1992, v. 20, p. 6051-6056.

55. Janulaitis, A.A., Bitinaite, J., Jaskeleviciene, B. // A new sequence-specific endonuclease from Gluconobacter suboxydans. FEB S Lett., 1983, v. 151, p. 243247.

56. Watabe H.O., Shibata T., Ando T. // Site-specific endo-deoxyribonucleases in eukaryotes: Endonucleases of yeasts Saccharomyces and Pichia J. Biochem., 1981, v. 90, p. 1623-1632.

57. Xu, M.-Q., Southworth, M.W., Mersha, F.B., Homstra, L.J., Perler, F.B. // In vitro protein splicing of purified precursor and the identification of a branched intermediate. Cell, 1993, v. 75, p. 1371-1377.

58. Chu, F.K., Maley, G.F., West, D.K., Belfort, M., Maley, F. // Characterization of the intron in the phage T4 thymidylate synthase gene and evidence for its self-excision from the primary transcript. Cell, 1986, v. 45, p. 157-166.

59. Dujon, B. // Sequence of the intron and flanking exons of the mitochondrial 21S rRNA gene of yeast strains having different alleles at the omega and rib-1 loci. -Cell, 1980, v. 20, p. 185-197.

60. Bonitz, S.G., Coruzzi, G., Thalenfeld, B.E., Tzagoloff, A. // Assembly of the mitochondrial membrane system. J. Biol. Chem., 1980, v. 255, p. 11927-11941.

61. Muscarella, D.E., Ellison, E.L., Ruoff, B.M., Vogt, V.M. // Characterization of I-Ppo, an intron-encoded endonuclease that mediates homing of a group I intron in the ribosomal DNA of Physarum polycephalum. Mol. Cell. Biol., 1990, v. 10, p. 3386-3396.

62. Рыбчин В.И. // Основы генетической инженерии. М.: Высш.шк., 1986.

63. Elhai J., Verpitskiy A., Muro-Pastor А.М., Flores E., Wolk C.P. // Reduction of conjugal transfer efficiency by three restriction activities of Anabaena sp. strain PCC 7120 J. Bacterid., 1997, v. 179, p. 1998-2005.

64. Rouet P., Smith F., Jasin M. // Expression of a site-specific endonuclease stimulates homologous recombination in mammalian cells Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994, v. 91, p. 6064-6068.

65. Godwin A.R., Bollag R.J., Christie D.-M., Liskay R.M. // Spontaneous and restriction enzyme-induced chromosomal recombination in mammalian cells -Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994, v. 91, p. 12554-12558.

66. Balman A. // Exploring the bowels of DNA methylation Current Biology, 1995, v. 5, p. 1013-1016.

67. Li E., Beard C., Jaenisch R. // Role of DNA methylation in genomic imprinting -Nature, 1993, v. 366, p. 362-365.

68. Messer W., Noyer-Weinder M. // Timing and targeting: the biological functions of dam methylation in E.coli Cell, 1988, v. 54, p. 635-737.

69. Kataoka T., Wachi M., Nakamura J., Gayama S., Yamasaki M., Nagai K. // Fully methylated oriC with negative superhelicity forms an oriC-membrane coplex before initiation of chromosome replication Biochem. Biophys. Res. Comm., 1993, v. 194, p. 1420-1425.

70. Rüssel D.W., Zinder N.D. // Hemimethylation prevents DNA replication in E.coli -Cell, 1987, v. 50, p. 1071-1079.

71. Zhang X., Mathews C.K. // Effect of DNA cytosine methylation upon deamination-induced mutagenesis in a natural target sequence in duplex DNA -J.Biol.Chem., 1994, v. 269, p. 7066-7069.

72. Shen J.C., Zingg J.M., Yang A.S., Schmutte C., Jones P.A. // A mutant Hpall methyltransferase functions as a mutator enzyme Nucl. Acids Res., 1995, v. 23, p. 4275-4282.

73. Leib M., Rehmat S. // 5-Methylcytosine is not a mutation hot spot in nondividing Escherichia coli Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1997, v. 94, p. 940-945.

74. Lagunavicius A., Siksnys V. // Mutational analysis of Muni restriction endonuclease Biologija, 1996, v. 2, p. 35-38.

75. Jeltsch A., Kroger M., Pingoud A. // Evidence for an evolutionary relationship among type-II restriction endonucleases Gene, 1995, v. 160, p. 7-16.

76. Matsuo K., Gramatikoff K., Schaffner W. // The CpG-specific methylase SssI has topoisomerase activity in the presence of Mg2"1". Nucl. Acids Res., v. 22, p. 53545359.

77. Jo K., Topai M.D. // Effects on Nael-DNA recognition of the leucine to lysine substitution that transforms restriction endonuclease Nael to a topoisomerase: a model for restriction endonuclease evolution Nucl. Acids Res., v. 24, p. 41714175.

78. Wilson, G.A., Young, F.E. // Isolation of a sequence-specific endonuclease (BamI) from Bacillus amyloliquefaciens H. J. Mol. Biol., 1975, v. 97, p. 123-125.

79. Pirrotta, V. // Two restriction endonucleases from Bacillus globigii. Nucleic Acids Res., 1976, v. 3, p. 1747-1760.

80. Newman, A.K., Rubin, R.A., Kim, S.H., Modrich, P. // DNA Sequences of Structural Genes for EcoRI DNA Restriction and Modified Enzymes. J. Biol. Chem., 1981, v. 256, p. 2131-2139.

81. Old, R., Murray, K., Roizes, G. // Recognition Sequence of Restriction Endonuclease III from Hemophilus influenzae. J. Mol. Biol., 1975, v. 92, p. 331339.

82. Sugisaki, H., Kanazawa, S. // New restriction endonucleases from Flavobacterium okeanokoites (Fokl) and Micrococcus luteus (Mlul). Gene, 1981, v. 16, p. 73-78.

83. Dedkov, V.S., Degtyarev, S.Kh. // Detection of restriction endonucleases in Streptomyces and Nocardia cells. Prikl. Biokhim. Mikrobiol., 1992, v. 28, p. 309313.

84. Walder, R.Y., Walder, J.A., Donelson, J.E. // The Organization and Complete Nucleotide Sequence of the PstI Restriction-Modification System. J. Biol. Chem., 1984, v. 259, p. 8015-8026.

85. Smith, M.D., Longo, M., Gerard, G.F., Chatterjee, D.K. // Cloning and characterization of genes for the Pvul restriction and modification system. -Nucleic Acids Res., 1992, v. 20, p. 5743-5747.

86. Heidmann, S., Seifert, W., Kessler, C., Domdey, H. // Cloning, characterization and heterologous expression of the Sma I restriction-modification system. -Nucleic Acids Res., 1989, v. 17, p. 9783-9796.

87. Sussenbach, J.S., Monfoort, C.H., Schiphof, R, Stobberingh, E.E. // A restriction endonuclease from Staphylococcus aureus. Nucleic Acids Res., 1976, v. 3, p. 3193-3202.

88. Matvienko, N.N., Zeleznaja, L.A., Matvienko, N.I. // BspLUllI, a novel site-specific endonuclease which cleaves 5-ACATGT-3'. Nucleic Acids Res., 1993, v. 21, p. 1495.

89. Chernov, A.V., Lepikhov, K.A., Zheleznaya, L.A., Matvienko, N.I. // Two site-specific endonucleases from thermophilic strain Bacillus species OV. -Biokhimiia, 1996, v. 61, p. 1837-1847.

90. Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сембрук // Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984.

91. Sanger F., Nicklen S., Coulson A.R. // DNA sequencing with chain-terminating inhibitors Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1977, v.74, p.5463-5467.

92. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. // Molecular cloning: a laboratory manual.-CSHL Press, 1989.98. "M13 cloning and sequencing handbook." // Amersham, 1984.

93. Brown N.L., Smith M. / Methods enzymol., 1980, v. 65, p.391-404.

94. Arrand, J.R., Myers, P.A., Roberts, R.J. // A new restriction endonuclease from Streptomyces albus G. J. Mol. Biol., 1978, v. 118, p. 127-135.

95. Kang, C., and Wu, C.-W. (1987) Nucl. Acids Res., v. 15, p. 2279-2294.

96. Cho, S.-H., and Kang, C. (1990) Mol. Cells, v. 1, p. 81-86.

97. Fuchs, L.Y., Covarrubias, L., Escalante, L., Sanchez, S., Bolivar, F. // Characterization of a site-specific restriction endonuclease SphI from Streptomyces phaeochromogenes. Gene, 1980, v. 10, p. 39-46.

98. Roberts, R.J., Myers, P.A., Morrison, A., Murray, K. // A specific endonuclease from Haemophilus haemolyticus. J. Mol. Biol., 1976, v. 103, p 199-208.

99. Heusterspreute M., Vinh Ha Thi // Vectors with restriction site banks IV. pJRD 184, a 3793-bp plasmid vector having 43 unique cloning sites. Gene, 1985, p. 299-304.

100. Shleif, R. (1980j Methods Enzymol., v. 65, p. 19-23.

101. Sussenback, I.S., Steenbergh, P.H., Rost, I.A., van Leeuwen, W.I., and van Embden, I.D. A. Nucl Acids Res., 1978, v. 5, p. 1153-1163.

102. Kessler, C., and Manta, V. Gene, 1990, v. 92, p. 1-248.

103. Mullings, R., Evans, L.R., and Brown N.L. FEMSMicrobiol. Lett., 1986, v. 37, p. 237-240.

104. Bitinate, I.B., Klimasauskas, S., Butkus, V.V., and Ianulaitis, A.A. Lett., 1985, v. 182, p. 509-513.

105. Polisky, B. et al (1975; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 72,3310.

106. Kuz'min, N.P. et al (1984) Mol.Biol. (Moscow) 18,197.

107. Nasri, M., Thomas, D. (1986) Mtel. Acids Res., 14, 811.

108. Nasri, M., Thomas, D. (1987) Nucl. Acids Res., 15, 7677.

109. Malygin, E., Vanner, P., Yot, P. (1980) Gene, 8,163-177.