Co jsou to restrikční enzymy?

Restrikční enzymy jsou enzymy, které rozpoznávají konkrétní sekvence DNA a štěpí je, oddělují pramen DNA ve dvou, kdekoli najdou sekvence, které byly kódovány, aby rozpoznaly. Existuje řada aplikací pro restrikční enzymy, možná zejména v technologii rekombinantní DNA, která vědcům umožňuje manipulovat s genetickými informacemi. Rekombinantní DNA se používá pro vše od vývoje terapeutických produktů, jako je inzulín pro lékařské ošetření až po modifikaci plodin.

Tyto enzymy jsou izolovány z bakterií. V bakteriích chrání organismus před cizí DNA nasekání DNA, když je rozpoznán tělem bakterií. Bakterie používají techniku ​​nazývanou restrikční modifikace, aby se chránily před jejich restrikčními enzymy, což zajišťuje, že enzymy nezapnou DNA samotné bakterie. Jako mechanismus sebeobrany jsou restrikční enzymy vynikající, což brání replikaci cizí DNA v těle tím, že ji roztříští.

NuByly objeveny enzymy mezních restrikcí a více se neustále odkryjí v procesu známém jako mapování restrikčních enzymů. Několik laboratoří produkuje restrikční enzymy pro prodej vědcům a jiným laboratořem. Každý restrikční enzym byl kódován tak, aby reagoval na konkrétní sekvenci nukleotidů, a sekvence je obvykle palindrom, čtení stejného dozadu a dopředu. Když restrikční enzym najde sekvenci, kterou rozpozná, prořízne oba řetězce struktury dvojité šroubovice DNA a odděluje ji. Vytvoří také více fragmentů, pokud identifikuje více než jednu kopii sekvence, kterou zná.

Některé restrikční enzymy proříznuty přímo přes dvojitou šroubovici a vytvářejí to, co se nazývá tupé konce. Jiní řezali v různých bodech na jiných stranách, takže zubatý řez označoval jako „lepivé konce“. V obou případech lze k připojení použít enzym známý jako DNA ligázakus DNA na odluženou DNA, pokud mají obě části komplementární konce. Tuto techniku ​​lze použít k vložení nové DNA do genomu a k manipulaci s genomem, podobně jako spojování kusů dvou různých hádanek.

V některých případech je restrikční enzym kódován pro to, co se nazývá jednoznačné rozpoznávání, což znamená, že rozpoznává pouze velmi specifické sekvence. Jiní jsou kódováni pro nejednoznačné rozpoznávání a hledají sekvence, ve kterých specifické nukleotidové konzoly jakékoli nukleotidy. Pomocí známých restrikčních enzymů mohou vědci selektivně odvrhnout vzorek DNA do fragmentů známých jako restrikční fragmenty.