Biotehnološka industrija uporablja restrikcijske encime za preslikavo DNK ter njeno rezanje in spajanje za uporabo v genskem inženiringu. Najden v bakterijah restrikcijski encim prepozna in se pritrdi na določeno zaporedje DNK ter nato uniči hrbtenice dvojne vijačnice. Neenakomerne ali "lepljive" konce, ki so posledica reza, ponovno združi encim ligaze, poroča Dolan DNA Learning Center. Omejevalni encimi so privedli do znatnega napredka v biotehnologiji.
Zgodnja zgodovina
Po navedbah Access Excellence sta znanstvenika Werner Arbor in Stewart Linn identificirala dva encima, ki sta preprečevala rast virusov v E. coli bakterije v šestdesetih letih. Ugotovili so, da je eden od encimov, imenovan "restrikcijska nukleaza", razrezal DNA na različnih točkah po dolžini verige DNA. Vendar pa je ta encim molekulo naključno prekinil. Biotehnologi so potrebovali orodje, ki bi lahko dosledno rezalo DNK na ciljnih mestih.
Prebojno odkritje
Leta 1968 je H.O. Smith, K.W. Wilcox in T.J. Kelley je izoliral prvi restrikcijski encim, HindII, to večkrat narezane molekule DNA na točno določenem mestu - središču zaporedja - pri Johns Hopkinsu Univerza. Po podatkih Access Excellence je bilo od takrat med 230 sevi bakterij identificiranih več kot 900 restrikcijskih encimov.
Preslikava DNK
Genomi DNA se lahko preslikajo z uporabo restrikcijskih encimov, v skladu z Medicinsko enciklopedijo. Z ugotavljanjem vrstnega reda restrikcijskih encimskih točk v genomu - to je lokacij, kjer se bo encim pritrdil, lahko znanstveniki analizirajo DNK. Ta tehnika, znana kot polimorfizem dolžine delcev omejevanja, je lahko v pomoč pri tipizaciji DNK, zlasti kadar je treba preveriti identiteto fragmenta DNA s kraja zločina.
Ustvarjanje rekombinantne DNA
Uporaba restrikcijskih encimov je ključnega pomena pri tvorbi rekombinantne DNA, ki je pletenje fragmentov DNA iz dveh nepovezanih organizmov. V večini primerov se plazmid (bakterijska DNA) kombinira z genom drugega organizma. Med postopkom bodo restrikcijski encimi prebavili ali odrezali DNA tako iz bakterij kot iz drugega organizma, kar bo povzročilo fragmente DNA z združljivimi konci, poroča Medicinska enciklopedija. Ti konci se nato prilepijo z uporabo drugega encima ali ligaze.
Vrste omejevalnih encimov
Po podatkih univerze Strathclyde v Glasgowu obstajajo tri glavne vrste restrikcijskih encimov. Tip I ločuje določeno zaporedje vzdolž molekule DNA, vendar prekine le eno verigo dvojne vijačnice. Prav tako oddaja nukleotide na mestu reza. Za rezanje druge verige DNA mora slediti še en encim. Tip II prepozna določeno zaporedje in prereže obe verigi DNA blizu ali znotraj ciljnega mesta. Tip III bo odrezal dve verigi DNA na vnaprej določeni razdalji od mesta prepoznavanja.