エンドヌクレアーゼとは？

エンドヌクレアーゼは、ポリヌクレオチド鎖内の核酸間の結合を切断し、2つのフラグメントを生成できる特殊な酵素です。 これらの酵素はDNAとRNAの両方に作用して、鎖内から切断することができます。 制限エンドヌクレアーゼとして知られる特定のエンドヌクレアーゼは、特定の配列を認識して、RNAおよびDNAのストランド内の特定の部位を攻撃します。 これらの酵素は、遺伝子工学のように人々が遺伝情報を編集する能力を望む科学研究において非常に貴重です。

対照的に、エキソヌクレアーゼはDNAまたはRNAの鎖の末端でのみ遺伝物質を切り取ることができます。 エンドヌクレアーゼは、防御機構の一部として細菌や古細菌によって使用されます。 作用中のこれらの酵素の初期の観察のいくつかは細菌の研究から来ており、細菌は研究目的のために大規模にエンドヌクレアーゼを生産するために使用されます。

バクテリア内では、エンドヌクレアーゼは、外来DNAを切断して機能しなくなることにより、ウイルス攻撃を撃退するように設計されています。 この生物は、メチル化として知られるプロセスを介して、エンドヌクレアーゼの作用から自身のDNAを保護します。 メチル化により、エンドヌクレアーゼの作用が妨げられ、生物のDNAがそのまま残ることが保証されます。 しかし、外来DNAはそれほど幸運ではなく、エンドヌクレアーゼはDNAのバックボーンを2箇所できれいに切断し、それを切断して別々の鎖を作成します。 どのエンドヌクレアーゼが関与するかに応じて、イベントは「鈍い」または「粘着性」であり、DNAまたはRNAが鎖のどこで切断されるかを指します。

研究者は、既知の制限エンドヌクレアーゼを使用して、目的の標的領域にDNAを切り取り、便利な挿入ポイントを作成できます。 完全に新しい遺伝子の発現を促進する目的で、この時点で新しい遺伝物質を挿入できます。 これは、作物に除草剤耐性を導入するなどのことを行い、農家が雑草を抑えるために畑に散布できるようにするために使用できます。

エンドヌクレアーゼを製造する研究所は、製品を研究者や他の研究所に販売しています。 研究室では、製品がどのように作用するかを説明し、研究者がどの製品が望ましい用途に最も適しているかを判断できるようにします。 エンドヌクレアーゼでの作業は難しい場合があり、忍耐とスキルが必要です。 制限エンドヌクレアーゼのような酵素は、プロジェクトを作成するために使用できる非常に小さくて非常に細かいハサミのセットと考えることができますが、適切に処理されないと誤動作することもあり、間違った場所で切断したり、まったく切断しなかったりします。