जैव प्रौद्योगिकी में प्रतिबंध एंजाइमों का उपयोग कैसे किया जाता है?

जैव प्रौद्योगिकी उद्योग डीएनए को मैप करने के साथ-साथ जेनेटिक इंजीनियरिंग में उपयोग के लिए इसे काटने और विभाजित करने के लिए प्रतिबंध एंजाइमों को नियोजित करता है। बैक्टीरिया में पाया जाता है, एक प्रतिबंध एंजाइम एक विशेष डीएनए अनुक्रम को पहचानता है और संलग्न करता है, और फिर डबल हेलिक्स की रीढ़ की हड्डी को तोड़ देता है। डोलन डीएनए लर्निंग सेंटर की रिपोर्ट के अनुसार, असमान या "चिपचिपा" समाप्त होता है जो कट के परिणामस्वरूप लिगेज एंजाइम द्वारा फिर से जुड़ जाता है। प्रतिबंध एंजाइमों ने जैव प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण प्रगति की है।

एक्सेस एक्सीलेंस के अनुसार, वैज्ञानिक वर्नर आर्बर और स्टीवर्ट लिन ने दो एंजाइमों की पहचान की जो ई। 1960 के दशक में कोलाई बैक्टीरिया। उन्होंने पाया कि एंजाइमों में से एक, जिसे "प्रतिबंध न्यूक्लियस" कहा जाता है, डीएनए स्ट्रैंड की लंबाई के साथ विभिन्न बिंदुओं पर डीएनए को काटता है। हालांकि, इस एंजाइम ने अणु को यादृच्छिक स्थानों पर अलग कर दिया। जैव प्रौद्योगिकीविदों को एक ऐसे उपकरण की आवश्यकता थी जो लक्षित स्थलों पर एक सुसंगत तरीके से डीएनए को काट सके।

1968 में, एच.ओ. स्मिथ, के.डब्ल्यू. विलकॉक्स और टी.जे. केली ने पहले प्रतिबंध एंजाइम, हिंद II को अलग किया, कि एक विशिष्ट स्थान पर बार-बार कटा हुआ डीएनए अणु- अनुक्रम का केंद्र- जॉन्स हॉपकिन्स में विश्वविद्यालय। एक्सेस एक्सीलेंस के अनुसार, उस समय से बैक्टीरिया के 230 उपभेदों में से 900 से अधिक प्रतिबंध एंजाइमों की पहचान की गई है।

मेडिसिन एनसाइक्लोपीडिया के अनुसार, डीएनए जीनोम को प्रतिबंध एंजाइमों के उपयोग के माध्यम से मैप किया जा सकता है। जीनोम में प्रतिबंध एंजाइम बिंदुओं के क्रम का पता लगाकर - यानी वे स्थान जहां एंजाइम खुद को संलग्न करेगा - वैज्ञानिक डीएनए का विश्लेषण कर सकते हैं। रेस्ट्रिक्शन फ्रैगमेंट लेंथ पॉलीमॉर्फिज्म के रूप में जानी जाने वाली यह तकनीक डीएनए टाइपिंग में मददगार हो सकती है, खासकर तब जब किसी अपराध स्थल से डीएनए के टुकड़े की पहचान को सत्यापित करने की आवश्यकता हो।

पुनः संयोजक डीएनए की पीढ़ी में प्रतिबंध एंजाइमों का उपयोग महत्वपूर्ण है, जो दो असंबंधित जीवों से डीएनए के टुकड़ों को एक साथ बुनाई है। ज्यादातर मामलों में, एक प्लास्मिड (जीवाणु डीएनए) को दूसरे जीव के जीन के साथ जोड़ा जाता है। प्रक्रिया के दौरान, प्रतिबंध एंजाइम बैक्टीरिया और अन्य जीवों दोनों से डीएनए को पचा या काट देंगे, जिसके परिणामस्वरूप संगत सिरों के साथ डीएनए टुकड़े होंगे, मेडिसिन इनसाइक्लोपीडिया की रिपोर्ट। फिर इन सिरों को एक अन्य एंजाइम या लिगेज के उपयोग के माध्यम से एक साथ चिपकाया जाता है।

ग्लासगो में स्ट्रेथक्लाइड विश्वविद्यालय के अनुसार, तीन मुख्य प्रकार के प्रतिबंध एंजाइम हैं। टाइप I डीएनए अणु के साथ एक विशेष अनुक्रम को अलग करता है लेकिन डबल हेलिक्स के केवल एक स्ट्रैंड को अलग करता है। साथ ही, यह कट की जगह पर न्यूक्लियोटाइड का उत्सर्जन करता है। डीएनए के दूसरे स्ट्रैंड को काटने के लिए एक और एंजाइम का पालन करना चाहिए। टाइप II एक विशेष अनुक्रम को पहचानता है और लक्षित साइट के करीब या भीतर डीएनए के दोनों स्ट्रैंड को स्लाइस करता है। टाइप III डीएनए के दो स्ट्रैंड को मान्यता स्थल से पूर्व निर्धारित दूरी पर काट देगा।