Hvad er begrænsningsenzymer?

Begrænsningsenzymer er enzymer, der genkender bestemte DNA -sekvenser og spalt dem, der adskiller en streng af DNA i to, uanset hvor de finder de sekvenser, de er kodet til at genkende.Der er en række anvendelser til begrænsningsenzymer, måske mest bemærkelsesværdigt i rekombinant DNA -teknologi, der giver forskere mulighed for at manipulere genetisk information.Rekombinant DNA bruges til alt fra at udvikle terapeutiske produkter som insulin til medicinsk behandling til modificering af afgrøder.

Disse enzymer er isoleret fra bakterier.I bakterier beskytter de organismen mod udenlandsk DNA ved at hugge DNA'et op, når det genkendes af bakterierne.Bakterier bruger en teknik kaldet restriktionsmodifikation for at beskytte sig mod deres begrænsningsenzymer, hvilket sikrer, at enzymerne ikke tænder for selve bakteriens DNA.Som en selvforsvarsmekanisme er restriktionsenzymer fremragende, hvilket forhindrer replikation af fremmed DNA i kroppen ved at fragmentere det.

Talrige begrænsningsenzymer er blevet opdaget, og flere afdækkes konstant i en proces, der er kendt som begrænsningsenzymkortlægning.Flere laboratorier producerer begrænsningsenzymer til at sælge til forskere og andre laboratorier.Hvert begrænsningsenzym er kodet for at reagere på en bestemt sekvens af nukleotider, og sekvensen er normalt en palindrom, der læser den samme baglæns og fremad.Når et restriktionsenzym finder den sekvens, den genkender, skærer det gennem begge tråde af dobbelt helixstrukturen i DNA'et og adskiller den.Det vil også skabe flere fragmenter, hvis den identificerer mere end en kopi af den sekvens, den kender.

Nogle begrænsningsenzymer, der er skåret lige over den dobbelte helix, hvilket skaber det, der er kendt som stumpe ender.Andre skærer på forskellige punkter på andre sider, hvilket gjorde et tagget snit omtalt som "klæbrige ender."I begge tilfælde kan et enzym kendt som DNA -ligase bruges til at tilslutte sig et stykke DNA til det afskårne DNA, så længe de to dele har komplementære ender.Denne teknik kan bruges til at indsætte nyt DNA i et genom og til at manipulere et genom, slags som at passe sammen stykkerne af to forskellige gåder.

I nogle tilfælde kodes et restriktionsenzym for det, der er kendt som entydig anerkendelse,Hvilket betyder, at det kun genkender meget specifikke sekvenser.Andre er kodet for tvetydig genkendelse og på udkig efter sekvenser, hvor specifikke nukleotider beslaglægger nukleotider.Ved hjælp af kendte begrænsningsenzymer kan forskere selektivt snuppe en prøve af DNA i fragmenter kendt som restriktionsfragmenter.