Kısıtlama enzimleri, belirli bir DNA dizisini tanıyan ve onları parçalayan, tanımak için kodlandıkları dizileri bulduğu her yerde bir DNA sarmalını ayıran enzimlerdir. Kısıtlama enzimleri için, belki de en önemlisi, bilim adamlarının genetik bilgiyi manipüle etmelerine izin veren rekombinant DNA teknolojisinde bir dizi uygulama vardır. Rekombinant DNA, tıbbi tedavi için insülin gibi terapötik ürünler geliştirmekten, bitkileri değiştirmeye kadar her şey için kullanılır.
Bu enzimler bakterilerden izole edilir. Bakterilerde, bakterinin vücudu tarafından tanındığında DNA'yı keserek organizmayı yabancı DNA'dan korurlar. Bakteriler, kendilerini kısıtlama enzimlerinden korumak için kısıtlama modifikasyonu adı verilen bir teknik kullanırlar ve enzimlerin bakteri DNA'sını açmamasını sağlarlar. Kendini savunma mekanizması olarak, kısıtlama enzimleri mükemmeldir ve yabancı DNA'nın vücutta çoğalmasını engelleyerek onu parçalamaktadır.
Çok sayıda kısıtlama enzimi keşfedildi ve daha fazlası kısıtlama enzimi haritalaması olarak bilinen bir işlemde sürekli olarak ortaya çıkarıldı. Birkaç laboratuvar, araştırmacılara ve diğer laboratuvarlara satmak için kısıtlama enzimleri üretir. Her kısıtlama enzimi, belirli bir nükleotit dizisine cevap vermek için kodlanmıştır ve dizi, genellikle aynı geriye ve ileri okuyarak bir palindromdur. Bir kısıtlama enzimi tanıdığı diziyi bulduğunda, DNA'nın çift sarmal yapısının her iki şeridinden ayrılarak onu keser. Ayrıca, bildiği dizinin birden fazla kopyasını tanımlarsa, birden fazla parça yaratacaktır.
Bazı kısıtlama enzimleri, künt uçlar olarak bilinen şeyi yaratarak çift sarmal boyunca düz kesilir. Diğerleri, diğer taraflarda farklı noktalarda kesilerek, "yapışkan uçlar" olarak adlandırılan tırtıklı bir kesim yapar. Her iki durumda da, DNA ligaz olarak bilinen bir enzim, iki parça DNA’yı, kesikli DNA’ya bağlamak için kullanılabilir. porsiyonlar tamamlayıcı uçlara sahiptir. Bu teknik, bir genomun içine yeni DNA yerleştirmek ve iki farklı yapbozun parçalarını bir araya getirmek gibi bir genomu manipüle etmek için kullanılabilir.
Bazı durumlarda, kesin tanıma olarak bilinenler için bir kısıtlama enzimi kodlanır, bu sadece çok spesifik dizileri tanıdığı anlamına gelir. Diğerleri, belirli nükleotidlerin herhangi bir nükleotidi tuttuğu dizileri arayan belirsiz tanıma için kodlanmıştır. Bilinen kısıtlama enzimlerini kullanarak, araştırmacılar seçici olarak bir DNA örneğini kısıtlama parçaları olarak bilinen parçalara ayırabilirler.
