Vad är restriktionsenzymer?

restriktionsenzymer är enzymer som känner igen särskilda DNA -sekvenser och klyver dem och separerar en tråd av DNA i två var de hittar de sekvenser de har kodats för att känna igen. Det finns ett antal applikationer för restriktionsenzymer, kanske mest särskilt inom rekombinant DNA -teknik som gör det möjligt för forskare att manipulera genetisk information. Rekombinant DNA används för allt från att utveckla terapeutiska produkter som insulin för medicinsk behandling till modifiering av grödor.

Dessa enzymer är isolerade från bakterier. I bakterier skyddar de organismen från främmande DNA genom att hugga upp DNA när det erkänns av bakteriens kropp. Bakterier använder en teknik som kallas restriktionsmodifiering för att skydda sig mot sina begränsningsenzymer, vilket säkerställer att enzymerna inte slår på själva DNA: erna. Som en självförsvarsmekanism är restriktionsenzymer utmärkta, vilket förhindrar replikering av främmande DNA i kroppen genom att fragmentera det.

nuMerous restriktionsenzymer har upptäckts, och mer upptäcks ständigt i en process som kallas restriktionsenzymkartläggning. Flera laboratorier producerar restriktionsenzymer för att sälja till forskare och andra laboratorier. Varje begränsningsenzym har kodats för att svara på en viss sekvens av nukleotider, och sekvensen är vanligtvis en palindrom, som läser samma bakåt och framåt. När ett restriktionsenzym hittar den sekvens som den känner igen, skär det genom båda trådarna i DNA: s dubbla spiralstruktur och separerar det. Det kommer också att skapa flera fragment om det identifierar mer än en kopia av den sekvens den vet.

Vissa restriktionsenzymer skär rakt över den dubbla spiralen och skapar vad som kallas trubbiga ändar. Andra klippte på olika punkter på andra sidor, vilket gjorde ett taggat snitt som kallas "klibbiga ändar." I båda fallen kan ett enzym som kallas DNA -ligas användas för att gå medEn bit DNA till det avskurna DNA, så länge de två delarna har kompletterande ändar. Denna teknik kan användas för att infoga nytt DNA i ett genom och för att manipulera ett genom, liksom att passa ihop bitarna av två olika pussel.

I vissa fall kodas ett begränsningsenzym för det som kallas otvetydigt erkännande, vilket innebär att det bara känner igen mycket specifika sekvenser. Andra är kodade för tvetydigt erkännande, letar efter sekvenser där specifika nukleotider fäster alla nukleotider. Med hjälp av kända restriktionsenzymer kan forskare selektivt knäppa upp ett prov av DNA i fragment som kallas begränsningsfragment.