Hva er restriksjonsenzymer?

Begrensningsenzymer er enzymer som gjenkjenner spesielle DNA -sekvenser og spalter dem, og skiller en DNA -streng i to uansett hvor de finner sekvensene de har blitt kodet for å gjenkjenne.Det er en rekke applikasjoner for begrensningsenzymer, kanskje mest spesielt i rekombinant DNA -teknologi som lar forskere manipulere genetisk informasjon.Rekombinant DNA brukes til alt fra å utvikle terapeutiske produkter som insulin for medisinsk behandling til å modifisere avlinger.

Disse enzymene er isolert fra bakterier.I bakterier beskytter de organismen mot fremmed DNA ved å hugge opp DNA når det gjenkjennes av bakteriene.Bakterier bruker en teknikk som kalles begrensningsmodifisering for å beskytte seg mot sine begrensningsenzymer, og sikrer at enzymene ikke slår på DNAet til selve bakterien.Som en selvforsvarsmekanisme er restriksjonsenzymer utmerket, og forhindrer replikasjon av fremmed DNA i kroppen ved å fragmentere det.

Det er oppdaget mange begrensningsenzymer, og flere blir stadig avdekket i en prosess kjent som begrensningsenzymkartlegging.Flere laboratorier produserer begrensningsenzymer for å selge til forskere og andre laboratorier.Hvert begrensningsenzym er blitt kodet for å svare på en bestemt sekvens av nukleotider, og sekvensen er vanligvis en palindrome, og leser den samme bakover og fremover.Når et begrensningsenzym finner sekvensen den gjenkjenner, skjærer den gjennom begge tråder av dobbelt helixstrukturen til DNA, og skiller den.Den vil også lage flere fragmenter hvis den identifiserer mer enn en kopi av sekvensen den kjenner.

Noen begrensningsenzymer kuttet rett over den doble helixen, og skaper det som kalles stumpe ender.Andre kutter på forskjellige punkter på andre sider, noe som gjør et taggete snitt referert til som "klissete ender."I begge tilfeller kan et enzym kjent som DNA -ligase brukes til å bli sammen med et stykke DNA til det avskårne DNA, så lenge de to delene har komplementære ender.Denne teknikken kan brukes til å sette inn nytt DNA i et genom, og for å manipulere et genom, på samme måte som å montere bitene av to forskjellige gåter.

I noen tilfeller er et restriksjonsenzym kodet for det som kalles entydig gjenkjennelse,noe som betyr at den bare gjenkjenner veldig spesifikke sekvenser.Andre er kodet for tvetydig gjenkjennelse, og leter etter sekvenser der spesifikke nukleotider braketter noen nukleotider.Ved å bruke kjente restriksjonsenzymer, kan forskere selektivt snipe opp en prøve av DNA til fragmenter kjent som restriksjonsfragmenter.