Hva er en endonuklease?

En endonuklease er et spesialisert enzym som er i stand til å bryte bindingene mellom nukleinsyrer i en polynukleotidkjede og gi to fragmenter. Disse enzymene kan virke i både DNA og RNA for å kutte fra en streng. Visse endonukleaser, kjent som restriksjonsendonukleaser, angriper spesifikke steder innenfor strenger av RNA og DNA, og gjenkjenner spesielle sekvenser. Disse enzymene er svært verdifulle i vitenskapelig forskning når folk ønsker evnen til å redigere genetisk informasjon, som i genteknologi.

Derimot kan en exonuklease bare kutte vekk genetisk materiale på slutten av en streng med DNA eller RNA. Endonukleaser brukes av bakterier og archaea som en del av deres defensive mekanismer. Noen av de tidligste observasjonene av disse enzymene i handling kommer fra forskning på bakterier, og bakterier brukes til å produsere endonukleaser i stor skala til forskningsformål.

I en bakterie er en endonuklease designet for å avvise virusangrep ved å hakke opp fremmed DNA slik at det blir ikke-funksjonelt. Organismen beskytter sitt eget DNA fra endonukleasens handlinger gjennom en prosess kjent som metylering. Metylering forhindrer endonukleasen i å virke, og sikrer at DNA fra organismen blir intakt. Utenlandsk DNA er imidlertid ikke så heldig, og endonukleasen vil pent snuppe ryggraden til DNAet to steder, og kutte det for å lage separate tråder. Avhengig av hvilken endonuklease som er involvert, kan hendelsene være "stumpe" eller "klissete", med henvisning til hvor i strengen DNA eller RNA er avskåret.

Forskere kan bruke kjente restriksjonsendonukleaser for å knipse DNA i ønskede målområder, og skaper et praktisk innsettingspunkt. Nytt genetisk materiale kan settes inn på dette tidspunktet, med målet om å koke uttrykk for et helt nytt gen. Dette kan brukes til å gjøre ting som å introdusere ugressmiddelresistens mot avlinger, slik at bønder kan sprøyte åker for å holde ugresset nede.

Labs som produserer endonukleaser selger produktene sine til forskere og andre laboratorier. Laboratoriet beskriver måtene et produkt kan fungere på, slik at forskere kan bestemme hvilket produkt som vil være best egnet for ønsket bruk. Det kan være vanskelig å jobbe med endonukleaser, og det krever tålmodighet og dyktighet. Man kan tenke på et enzym som en begrensningsendonuklease som et veldig lite og veldig fin saks som kan brukes til å lage et prosjekt, men kan også fungere hvis de ikke håndteres ordentlig, kutte på feil sted eller ikke klippe i det hele tatt.