Hvordan er restriksjonsenzymer brukes?

Restriksjonsenzymer er naturlig produsert av bakterier. Siden oppdagelsen sin, har de spilt en avgjørende rolle i genteknologi. Disse enzymene gjenkjenne og kutt på bestemte steder i Double Helix DNA og har gjort det mulig for fremskritt i slike områder som genetisk terapi og farmasøytisk produksjon. Definisjon

En begrensning enzym er et mer vanlig navn på en restriksjonsendonuklease. Restriksjonsenzymer er proteiner som finnes i bakterieceller som gjenkjenner spesifikke kort DNA (deoksyribonukleinsyre) sekvenser og deretter skjære gjennom den doble helix tråd på det punktet. Disse kutte enzymer ble først undersøkt av Werner Arber, en sveitsisk biokjemiker ved Universitetet i Genève. Oppdagelsen av disse enzymene har vært avgjørende i fremskritt av rekombinant DNA-teknologi (som involverer en kombinasjon av DNA fra ulike arter) samt genterapi.
Typer

Det finnes tusenvis av forskjellige restriksjonsenzymer som alle er oppkalt etter bakterier som den oppsto. Disse enzymene gjenkjenne og kutte hundrevis av unike DNA-sekvenser, vanligvis fire til sju grunnenheter lang. Forskere velge hvilke spesifikke begrensning enzym for å bruke basert på det ønskede resultat.
Method Handlingens

Restriction enzymer arbeid ved å målrette en bestemt sekvens av basepar i DNA. DNA har fire nukleotidbasene at paret sammen, adenin par med tymin og cytosin par med guanin. Restriksjonsenzymet fører begge tilnærmingene av DNA for å bryte fra hverandre, ofte resulterer i DNA-molekyler med utstående uparrede baser, eller klebrige ender. Disse klebrige ender kan limes sammen med komplementære DNA basepar kuttet med samme begrensning enzym, selv om DNA er fra en helt annen art.
Bruker

For at et gen til å arbeide, kan det ikke ganske enkelt føres direkte inn i en celle. Først må forskerne bruke restriksjonsenzymer å spleise, eller kuttet ut, genet de ønsker å bruke. Den samme restriksjonsenzym deretter blir brukt til å åpne DNA i en vertscelle, eller en vektor, som leverer den DNA. Vektoren kan være bakteriell eller viral. Hvis målet er å produsere store mengder av det ønskede genet, bakterieceller vanligvis benyttes. Hvis målet er for genterapi, er en modifisert viral celle brukt som kan infisere bestemte deler av en celle for å integrere det nye genmaterialet.
Fordelene

oppdagelsen av restriksjonsenzymer har åpnet dørene for vitenskapelige fremskritt i genterapi samt legemidler. I 1982 var menneskelig insulin produsert i genetisk modifiserte bakterier den første rekombinant produktet godkjent av US Food and Drug Administration for kommersiell bruk. Noen forskere håper genterapi til slutt kan føre til behandling for sykdommer som kreft, hjertesykdom, AIDS og cystisk fibrose.