O que são enzimas de restrição?
As enzimas de restrição são enzimas que reconhecem seqüências de DNA específicas e as clivam, separando uma fita de DNA em duas, sempre que encontrarem as seqüências que foram codificadas para reconhecer. Existem várias aplicações para enzimas de restrição, talvez mais notavelmente na tecnologia de DNA recombinante, que permite aos cientistas manipular informações genéticas. O DNA recombinante é usado para tudo, desde o desenvolvimento de produtos terapêuticos, como a insulina para tratamento médico, até a modificação de culturas.
Essas enzimas são isoladas de bactérias. Nas bactérias, elas protegem o organismo do DNA estranho cortando o DNA quando ele é reconhecido pelo corpo da bactéria. As bactérias usam uma técnica chamada modificação de restrição para se proteger de suas enzimas de restrição, garantindo que as enzimas não ativem o DNA da própria bactéria. Como mecanismo de autodefesa, as enzimas de restrição são excelentes, impedindo a replicação de DNA estranho no corpo, fragmentando-o.
Inúmeras enzimas de restrição foram descobertas e outras estão sendo constantemente descobertas em um processo conhecido como mapeamento de enzimas de restrição. Vários laboratórios produzem enzimas de restrição para vender a pesquisadores e outros laboratórios. Cada enzima de restrição foi codificada para responder a uma sequência específica de nucleotídeos, e a sequência é geralmente um palíndromo, lendo o mesmo para trás e para frente. Quando uma enzima de restrição encontra a sequência que reconhece, corta as duas cadeias da estrutura de dupla hélice do DNA, separando-a. Ele também criará vários fragmentos se identificar mais de uma cópia da sequência que conhece.
Algumas enzimas de restrição cortam diretamente a dupla hélice, criando o que são conhecidas como extremidades rombas. Outros cortam em pontos diferentes em outros lados, fazendo um corte irregular chamado de "extremidades pegajosas". Em ambos os casos, uma enzima conhecida como DNA ligase pode ser usada para unir um pedaço de DNA ao DNA cortado, desde que os dois porções têm fins complementares. Essa técnica pode ser usada para inserir novo DNA em um genoma e manipular um genoma, como encaixar as peças de dois quebra-cabeças diferentes.
Em alguns casos, uma enzima de restrição é codificada para o que é conhecido como reconhecimento inequívoco, o que significa que reconhece apenas sequências muito específicas. Outros são codificados para reconhecimento ambíguo, procurando sequências nas quais nucleotídeos específicos agrupem qualquer nucleotídeo. Usando enzimas de restrição conhecidas, os pesquisadores podem coletar seletivamente uma amostra de DNA em fragmentos conhecidos como fragmentos de restrição.