ბიოტექნოლოგიური ინდუსტრია იყენებს შეზღუდვის ფერმენტებს, რათა მოხდეს დნმ-ის რუკის დასმა, აგრეთვე მისი გაჭრა და დანაწევრება გენეტიკური ინჟინერიის გამოყენებაში. ბაქტერიებში გვხვდება, შემზღუდველი ფერმენტი ამოიცნობს და ემატება დნმ-ის კონკრეტულ თანმიმდევრობას და შემდეგ წყვეტს ორმაგი სპირალის ხერხემალს. Dolan– ის დნმ – ის სასწავლო ცენტრის ინფორმაციით, არათანაბარი ან „წებოვანი“ ბოლოები, რომლებიც მოჭრის შედეგად წარმოიქმნება, ისევ ერთვის ლიგაზას ფერმენტს. შეზღუდვის ფერმენტებს მნიშვნელოვანი პროგრესი მოჰყვა ბიოტექნოლოგიაში.
ადრეული ისტორია
Access Excellence- ის თანახმად, მეცნიერებმა ვერნერ არბორმა და სტიუარტ ლინმა გამოავლინეს ორი ფერმენტი, რომლებიც ხელს უშლიდნენ ვირუსების ზრდას ე. კოლის ბაქტერიები 1960-იან წლებში. მათ აღმოაჩინეს, რომ ერთ-ერთმა ფერმენტმა, სახელწოდებით "შემაკავებელ ნუკლეაზას", მოჭრა დნმ დნმ – ის სიგრძის მრავალფეროვან წერტილებში. ამასთან, ამ ფერმენტმა მოლეკულა გაწყვიტა შემთხვევით ადგილებში. ბიოტექნოლოგიებს ესაჭიროებოდათ ინსტრუმენტი, რომელსაც შეეძლო დნმ-ის გაჭრა მიზნობრივ ადგილებში თანმიმდევრული გზით.
გარღვევა აღმოჩენა
1968 წელს ჰ. სმიტი, კ.ვ. ვილკოქსი და ტ. კელიმ გამოყო პირველი შეზღუდვის ფერმენტი, HindII, ეს განმეორებით დაჭრილი დნმ-ის მოლეკულები ჯონ ჰოპკინსის კონკრეტულ ადგილას - თანმიმდევრობის ცენტრში უნივერსიტეტი. Access Excellence- ის თანახმად, ამ დროიდან 900-ზე მეტი შეზღუდვის ფერმენტი იქნა გამოვლენილი ბაქტერიების 230 შტამიდან.
დნმ-ს ასახვა
მედიცინის ენციკლოპედიის თანახმად, დნმ – ის გენომების აღრიცხვა შეიძლება შეზღუდული ფერმენტების გამოყენებით. გენომის შეზღუდვის ფერმენტების წერტილების რიგის დადგენის გზით, ანუ იმ ადგილებზე, სადაც ფერმენტი თავსდება, მეცნიერებს შეუძლიათ დნმ-ის ანალიზი. ეს ტექნიკა, რომელიც ცნობილია როგორც შეზღუდვის ფრაგმენტის სიგრძის პოლიმორფიზმი, შეიძლება სასარგებლო იყოს დნმ-ის აკრეფის დროს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც საჭიროა გადამოწმდეს დნმ-ის ფრაგმენტის ვინაობა დანაშაულის ადგილიდან.
წარმოქმნის რეკომბინანტული დნმ
შემზღუდავი ფერმენტების გამოყენება გადამწყვეტი დნმ – ის წარმოქმნისას კრიტიკულია, რაც არის ორი დაუკავშირებელი ორგანიზმის დნმ – ის ფრაგმენტების ქსოვა. უმეტეს შემთხვევაში, პლაზმიდი (ბაქტერიული დნმ) შერწყმულია მეორე ორგანიზმის გენთან. პროცესის დროს, შემზღუდველი ფერმენტები აანალიზებენ ან მოჭრიან დნმ-ს როგორც ბაქტერიებიდან, ასევე სხვა ორგანიზმიდან, რის შედეგადაც დნმ-ის ფრაგმენტები მიიღება თავსებადი ბოლოებით, იუწყება მედიცინის ენციკლოპედია. შემდეგ ეს ბოლოები ერთად ჩასმულია სხვა ფერმენტის ან ლიგაზას გამოყენებით.
შეზღუდვის ფერმენტების ტიპები
გლაზგოში სტრატკლიდის უნივერსიტეტის თანახმად, არსებობს შეზღუდვის ფერმენტების სამი ძირითადი ტიპი. I ტიპი განასხვავებს კონკრეტულ თანმიმდევრობას დნმ-ის მოლეკულის გასწვრივ, მაგრამ წყვეტს ორმაგი სპირალის მხოლოდ ერთ სტრიქონს. ასევე, იგი გამოყოფს ნუკლეოტიდებს ჭრის ადგილზე. კიდევ ერთი ფერმენტი უნდა გაჰყვეს დნმ-ის მეორე ძაფის ამოკვეთას. II ტიპი ცნობს კონკრეტულ თანმიმდევრობას და აჭრის დნმ-ის ორივე ძაფს მიზნობრივ ადგილზე ახლოს ან მის შიგნით. III ტიპი გაჭრის დნმ-ის ორ ძაფს წინასწარ განსაზღვრულ მანძილზე აღიარების ადგილიდან.