Биотехнолошка индустрија користи рестрикционе ензиме за мапирање ДНК, као и за резање и спајање за употребу у генетском инжењерингу. Пронађен у бактеријама, рестрикциони ензим препознаје и веже се за одређену секвенцу ДНК, а затим уништава окосницу двоструке завојнице. Неуједначене или „лепљиве“ крајеве који настају резањем спаја ензим лигазе, извештава Долан ДНК Центар за учење. Рестриктивни ензими довели су до значајног напретка у биотехнологији.
Рана историја
Према Аццесс Екцелленце, научници Вернер Арбор и Стеварт Линн идентификовали су два ензима који су спречили раст вируса у Е. цоли бактерија 1960-их. Открили су да је један од ензима, назван „рестрикциона нуклеаза“, пресекао ДНК у различитим тачкама дужине ланца ДНК. Међутим, овај ензим је раздвојио молекул на случајним местима. Биотехнологима је био потребан алат који би могао доследно да реже ДНК на циљаним местима.
Пробојно откриће
1968. године Х.О. Смитх, К.В. Вилцок и Т.Ј. Келлеи је изоловао први рестрикциони ензим, ХиндИИ, то више пута пресечени молекули ДНК на одређеном месту - центру низа - код Џонса Хопкинса Универзитет. Од тада је идентификовано више од 900 рестриктивних ензима међу 230 сојева бактерија, према Аццесс Екцелленце.
Мапирање ДНК
ДНК геноми се могу мапирати употребом рестрикционих ензима, према Медицинској енциклопедији. Утврђивањем редоследа рестриктивних ензимских тачака у геному - то јест места на којима ће се ензим везати - научници могу да анализирају ДНК. Ова техника, позната као полиморфизам ограничења дужине фрагмента, може бити корисна у типизацији ДНК, нарочито када треба проверити идентитет фрагмента ДНК са места злочина.
Стварање рекомбинантне ДНК
Употреба рестрикционих ензима је пресудна у стварању рекомбинантне ДНК, што је плетење фрагмената ДНК из два неповезана организма. У већини случајева, плазмид (бактеријска ДНК) се комбинује са геном другог организма. Током процеса, рестрикциони ензими ће сварити или пресећи ДНК и из бактерија и из другог организма, што ће резултирати фрагментима ДНК са компатибилним крајевима, извештава Медицинска енциклопедија. Ови крајеви се затим лепе заједно употребом другог ензима или лигазе.
Врсте рестриктивних ензима
Према Универзитету Стратхцлиде у Глазгову, постоје три главне врсте рестрикционих ензима. Тип И разликује одређену секвенцу дуж молекула ДНК, али раздваја само један ланац двоструке завојнице. Такође емитује нуклеотиде на месту реза. Још један ензим мора да настави да би пресекао други ланац ДНК. Тип ИИ препознаје одређену секвенцу и пресеца оба ланца ДНК близу или унутар циљаног места. Тип ИИИ ће пресећи два ланца ДНК на унапред одређеној удаљености од места препознавања.