Bioteknikindustrin använder restriktionsenzymer för att kartlägga DNA samt skära och skarva det för användning inom genteknik. Funnet i bakterier, känner igen ett restriktionsenzym och bifogar en viss DNA-sekvens och sätter sedan backbonesna i dubbelhelikixen. De ojämna eller "klibbiga" ändarna som härrör från snittet återkopplas av ligasenzymet, rapporterar Dolan DNA Learning Center. Restriktionsenzymer har lett till betydande framsteg inom bioteknik.

Tidig historia

Enligt Access Excellence identifierade forskare Werner Arbor och Stewart Linn två enzymer som förebyggde tillväxten av virus i E. coli-bakterier i 1960-talet. De upptäckte att en av enzymerna, kallade en "restriktionsnukleas", skar DNA på olika punkter längs DNA-strängens längd. Emellertid avbröt detta enzym molekylen på slumpmässiga ställen. Biotekniker hade behov av ett verktyg som kunde skära DNA på målta platser på ett konsekvent sätt.

Genombrott Discovery

År 1968, H.O. Smith, K.W. Wilcox och T.J. Kelley isolerade det första restriktionsenzymet, Hindll, som upprepade gånger skivade DNA-molekyler vid en specifik plats-centrum av sekvensen vid Johns Hopkins University. Mer än 900 restriktionsenzymer har identifierats bland 230 bakteriestammar sedan den tiden, enligt Access Excellence.

Mapping DNA

DNA-genom kan kartläggas genom användning av restriktionsenzymer, enligt till Medicine Encyclopedia. Genom att fastställa ordningen för restriktionsenzympunkter i genomet, det vill säga de platser där enzymet kommer att binda sig själva, kan forskare analysera DNA: n. Denna teknik, som kallas Restriktionsfragmentlängdspolymorfism, kan vara till hjälp vid DNA-typing, särskilt när identiteten av ett DNA-fragment från en brottsplats behöver verifieras.

Generering av rekombinant DNA

användning av restriktionsenzymer är kritisk vid alstringen av rekombinant DNA, vilket är stickningen ihop av DNA-fragment från två icke-relaterade organismer. I de flesta fall kombineras en plasmid (bakteriell DNA) med en gen från en andra organism. Under processen kommer restriktionsenzymerna att smälta eller skära DNA från både bakterierna och den andra organismen, vilket resulterar i DNA-fragment med kompatibla ändar, rapporterar Medicine Encyclopedia. Dessa ändar klistras sedan samman genom användning av ett annat enzym eller ligas.

Typer av restriktionsenzymer

Enligt University of Strathclyde i Glasgow finns tre huvudtyper av restriktionsenzymer. Typ I särskiljer en viss sekvens längs DNA-molekylen men endast en sträng av dubbelhelikixen. Dessutom sänder det nukleotider vid platsen för skuren. Ett annat enzym måste följa upp för att klippa den andra strängen av DNA. Typ II känner igen en viss sekvens och skivar båda DNA-strängarna nära eller inom den riktade platsen. Typ III kommer att skära de två strängarna av DNA på ett förutbestämt avstånd från igenkänningsstället.