Restriktionsenzymer produceras naturligt av bakterier. Sedan deras upptäckt har de spelat en grundläggande roll inom genteknik. Dessa enzymer känner igen och skär på specifika platser i DNA: s dubbla helix och har gjort det möjligt för framsteg inom områden som genetisk terapi och läkemedelsproduktion.

Definition

Ett restriktionsenzym är en mer vanligt namn för ett restriktionsendonukleas. Restriktionsenzymer är proteiner som finns i bakterieceller som känner igen specifika korta DNA (deoxiribonukleinsyra samt genterapier.

Typer

Det finns tusentals olika restriktionsenzymer, var och en namngav bakterierna från som de härrör från. Dessa enzymer känner igen och skär hundratals unika DNA-sekvenser, vanligtvis fyra till sju basenheter långa. Vetenskapsmän väljer vilket specifika restriktionsenzym som ska användas baserat på det önskade resultatet.

Handlingsmetod

Restriktionsenzymer arbetar genom att rikta en specifik sekvens av baspar i DNA. DNA har fyra nukleotidbaser som parar ihop, adeninpar med tymin och cytosinpar med guanin. Restriktionsenzymet orsakar att båda delarna av DNA splittras, ofta vilket resulterar i DNA-molekyler med utskjutande orörda baser eller klibbiga ändar. Dessa klibbiga ändar kan bindas tillsammans med komplementära DNA-baspar skurna med samma restriktionsenzym, även om DNAet är från en helt diffe hyra arter.

Användar

För att en gen ska fungera kan den inte helt enkelt sättas in direkt i en cell. För det första måste forskare använda restriktionsenzymer för att skarra eller skära ut genen de vill använda. Samma restriktionsenzym används sedan för att öppna DNA-en i en värdcell eller vektor, som levererar DNA. Vektorn kan vara bakteriell eller viral. Om målet är att producera stora mängder av den önskade genen, används vanligtvis bakterieceller. Om målet är för genterapi används en modifierad viral cell som kan infektera specifika delar av en cell för att integrera det nya genetiska materialet.

Fördelar

Upptäckten av restriktionsenzymer har öppnade dörrarna för vetenskapliga framsteg inom genterapi såväl som läkemedel. År 1982 producerades humant insulin som framställdes i genetiskt manipulerade bakterier den första rekombinanta produkten som godkändes av U.S. Food and Drug Administration för kommersiell användning. Vissa forskare hoppas genterapi i slutändan kan leda till behandlingar för sjukdomar som cancer, hjärtsjukdom, aids och cystisk fibros.