Restrictie-enzymen worden van nature geproduceerd door bacteriën. Sinds hun ontdekking hebben ze een fundamentele rol gespeeld in genetische manipulatie. Deze enzymen herkennen en snijden op specifieke locaties in de dubbele helix van DNA en hebben het mogelijk gemaakt voor vooruitgang op gebieden als genetische therapie en farmaceutische productie.

Definitie

Een restrictie-enzym is meer veel voorkomende naam voor een restrictie-endonuclease. Restrictie-enzymen zijn eiwitten die worden aangetroffen in bacteriële cellen die specifiek kort DNA herkennen (desoxyribonucleïnezuur en gentherapie.

Types

Er zijn duizenden verschillende restrictie-enzymen, waarvan elk is genoemd naar de bacteriën van De enzymen herkennen en knippen honderden unieke DNA-sequenties, meestal vier tot zeven basiseenheden lang. Wetenschappers selecteren welk specifiek restrictie-enzym wordt gebruikt op basis van het gewenste resultaat.

Werkingsmethode

Restrictie-enzymen werken door zich te richten op een specifieke reeks basenparen in DNA.DNA heeft vier nucleotide basen die samen paren, adenine paren met thymine en cytosine paren met guanine.Het restrictie-enzym zorgt ervoor dat beide strengen van het DNA uiteenvallen, vaak resulterend in DNA-moleculen met uitstekende ongepaarde basen of kleverige uiteinden.Deze kleverige uiteinden kunnen worden verbonden met complementaire DNA-basenparen geknipt met hetzelfde restrictie-enzym, zelfs als het DNA van een volledig verschil is huur soorten.

Gebruiken

Om een ​​gen te laten werken, kan het niet eenvoudigweg direct in een cel worden ingevoegd. Ten eerste moeten wetenschappers restrictie-enzymen gebruiken om het gen dat ze willen gebruiken te splitsen of uit te knippen. Hetzelfde restrictie-enzym wordt dan gebruikt om het DNA te openen in een gastheercel, of vector, die het DNA afgeeft. De vector kan bacterieel of viraal zijn. Als het doel is om grote hoeveelheden van het gewenste gen te produceren, worden typisch bacteriële cellen gebruikt. Als het doel is voor gentherapie, wordt een gemodificeerde virale cel gebruikt die specifieke delen van een cel kan infecteren om het nieuwe genetische materiaal te integreren.

Voordelen

De ontdekking van restrictie-enzymen heeft opende de deuren voor wetenschappelijke vooruitgang in gentherapie en farmaceutische producten. In 1982 was humane insuline geproduceerd in genetisch gemanipuleerde bacteriën het eerste recombinante product dat door de Amerikaanse Food and Drug Administration werd goedgekeurd voor commercieel gebruik. Sommige wetenschappers hopen dat gentherapie uiteindelijk kan leiden tot behandelingen voor ziekten zoals kanker, hartaandoeningen, aids en cystic fibrosis.