Reštrikčné enzýmy sú prirodzene produkované baktériami. Od svojho objavu hrajú zásadnú úlohu v genetickom inžinierstve. Tieto enzýmy rozpoznávajú a delia sa na špecifických miestach v dvojitej špirále DNA a umožnili pokrok v takých oblastiach, ako je genetická terapia a farmaceutická výroba.
Reštrikčný enzým je bežnejší názov pre reštrikčnú endonukleázu. Reštrikčné enzýmy sú proteíny nachádzajúce sa v bakteriálnych bunkách, ktoré rozpoznávajú špecifickú krátku DNA (deoxyribonukleová kyselina, ako aj génové terapie).
Existujú tisíce rôznych reštrikčných enzýmov, z ktorých každý je pomenovaný pre baktérie, z ktorých pochádza. Tieto enzýmy rozpoznávajú a štiepia stovky jedinečných sekvencií DNA, zvyčajne dlhých štyri až sedem základných jednotiek. Vedci vyberajú, ktorý konkrétny reštrikčný enzým sa má použiť, na základe požadovaného výsledku.
Reštrikčné enzýmy fungujú zameraním na špecifickú sekvenciu párov báz v DNA. DNA má štyri nukleotidové bázy, ktoré sa párujú spolu; páry adenínu s tymínom a páry cytozínu s guanínom. Reštrikčný enzým spôsobuje rozpad oboch reťazcov DNA, čo často vedie k molekulám DNA s vyčnievajúcimi nepárovými bázami alebo lepivými koncami. Tieto lepivé konce môžu byť spojené spolu s komplementárnymi pármi báz DNA rozštiepenými rovnakým reštrikčným enzýmom, aj keď je DNA z úplne iného druhu.
Aby gén fungoval, nemôže byť jednoducho vložený priamo do bunky. Po prvé, vedci musia na obmedzenie alebo vyrezanie génu, ktorý chcú použiť, použiť restrikčné enzýmy. Rovnaký reštrikčný enzým sa potom použije na otvorenie DNA v hostiteľskej bunke alebo vo vektore, ktorý dodáva DNA. Vektor môže byť bakteriálny alebo vírusový. Ak je cieľom produkovať veľké množstvo požadovaného génu, zvyčajne sa používajú bakteriálne bunky. Ak je cieľom génová terapia, použije sa modifikovaná vírusová bunka, ktorá môže infikovať špecifické časti bunky s cieľom integrovať nový genetický materiál.
Objav reštrikčných enzýmov otvoril dvere vedeckému pokroku v génovej terapii i vo farmaceutickom priemysle. V roku 1982 bol ľudský inzulín produkovaný v geneticky upravených baktériách prvým rekombinantným produktom schváleným americkým Úradom pre potraviny a liečivá pre komerčné použitie. Niektorí vedci dúfajú, že génová terapia môže v konečnom dôsledku viesť k liečbe chorôb, ako sú rakovina, srdcové choroby, AIDS a cystická fibróza.