第2章　基因工程的工具酶

【本章简介】　本章着重介绍基因工程中常用的四类工具酶，即限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶和修饰酶。其中，对限制性核酸内切酶和DNA连接酶的特性、分类和功能以及在DNA分子的切割、连接中的特点、作用机制和影响因素等进行重点阐述。简要介绍DNA聚合酶和修饰酶以及其他工具酶的性质及在基因克隆中的用途。

基因工程又称重组DNA技术，这种分子水平的操作是以各种核酸酶的发现和应用为基础的。在重组DNA过程中，首次必须从某种或几种生物的天然DNA中获取有用的片段（需要限制性核酸内切酶），或者人工合成目的DNA片段（涉及DNA聚合酶），然后将目的DNA片段按原设计直接或经过适当修饰再连接起来（需要DNA连接酶和DNA修饰酶），构成预期的重组DNA。正是以上述各种核酸酶为工具才实现了在体外对DNA进行分离纯化、连接重组和修饰合成等，通常把这些相关的酶称为基因工程工具酶。工具酶的发现和应用，为基因工程操作提供了技术基础。

基因工程涉及众多的工具酶，如限制酶、连接酶、聚合酶和修饰酶等。此外，把制备核酸时所用的酶也列入基因工程工具酶，如溶菌酶、蛋白酶K等。其中，限制性核酸内切酶和DNA连接酶的发现和应用，才真正使DNA分子的体外切割与连接成为可能。本章着重讨论限制酶和连接酶的性质和用途，同时也介绍其他一些与基因克隆有关的工具酶。上述基因工程工具酶多数源自微生物和噬菌体感染的微生物，少数则取自动物或病毒感染的动物。随着这些酶的基因克隆，目前厂商供应的工具酶基本上是用转基因大肠杆菌表达生产的。