Enzymy restrykcyjne

Autor: Leandro Alegsa

03-04-2021

Enzym restrykcyjny jest enzymem, który tnie DNA w określonych miejscach. Działa on w pobliżu określonych rozpoznawczych sekwencji nukleotydów, zwanych "miejscami restrykcyjnymi". Aby przeciąć DNA, wszystkie enzymy restrykcyjne wykonują dwa nacięcia, raz przez każdą z nici podwójnej helisy DNA.

Enzymy te występują u bakterii i archaii i bronią je przed inwazją wirusów, którymi są bakteriofagi.

Wewnątrz prokariota, enzymy restrykcyjne selektywnie tną obce DNA w procesie zwanym restrykcją. DNA gospodarza jest chronione przez inny enzym, który chroni DNA gospodarza i blokuje rozszczepianie. Te dwa procesy razem tworzą system modyfikacji restrykcyjnych. Jest to najwcześniejszy i najprostszy system odpornościowy. Są one również rodzajem samolubnego, mobilnego elementu genetycznego.

Ponad 3000 enzymów restrykcyjnych zostało szczegółowo przebadanych, a ponad 600 z nich jest dostępnych komercyjnie. Enzymy te są rutynowo stosowane w laboratoriach do modyfikacji DNA i stanowią istotne narzędzie w klonowaniu molekularnym.

Pochodzenie

Enzymy restrykcyjne prawdopodobnie wyewoluowały od wspólnego przodka i rozpowszechniły się w wyniku horyzontalnego transferu genów. Ponadto, istnieje coraz więcej dowodów na to, że endonukleazy restrykcyjne wyewoluowały jako samolubny element genetyczny.

Pytania i odpowiedzi

P: Co to jest enzym restrykcyjny?

O: Enzym restrykcyjny to enzym, który tnie DNA w określonych miejscach lub rozpoznaje sekwencje nukleotydów zwane "miejscami restrykcyjnymi".

P: Co robią wszystkie enzymy restrykcyjne, aby przeciąć DNA?

O: Wszystkie enzymy restrykcyjne wykonują dwa nacięcia, raz przez każdą nić podwójnej helisy DNA.

P: Gdzie można znaleźć enzymy restrykcyjne?

Enzymy restrykcyjne występują w bakteriach i archeonach.

P: Jaki jest cel enzymów restrykcyjnych w bakteriach?

O: Zadaniem enzymów restrykcyjnych w bakteriach jest obrona przed inwazyjnymi wirusami zwanymi bakteriofagami poprzez selektywne cięcie ich obcego DNA.

P: W jaki sposób DNA gospodarza chroni się podczas procesu restrykcji?

O: DNA gospodarza jest chronione przez inny enzym, który blokuje cięcie i chroni DNA gospodarza przed restrykcją.

P: Jakie są systemy modyfikacji restrykcyjnej?

O: System modyfikacji restrykcyjnej opisuje dwa procesy restrykcji i ochrony przez enzymy, które współpracują ze sobą w celu ochrony DNA gospodarza i ograniczenia obcego DNA w procesie występującym u niektórych prokariotów.

P: Jakie jest znaczenie enzymów restrykcyjnych w klonowaniu molekularnym?

O: Enzymy restrykcyjne są niezbędnymi narzędziami w klonowaniu molekularnym i są rutynowo stosowane w laboratoriach do modyfikacji DNA. Szczegółowo zbadano ponad 600 komercyjnie dostępnych enzymów restrykcyjnych, a łącznie ponad 3000.