Restriktsioonienüüme

Restriktsioonienüümid, tuntud ka kui restriktaasid, on ensüümid, mis esinevad looduslikult bakterites ja arhebakterites. Nende peamine funktsioon on kaitsta mikroorganisme viirusinfektsioonide eest, lõigates ära viiruslikku DNA-d. Need ensüümid on aga molekulaarbioloogias laialt kasutatavad tööriistad.

Igal restriktsioonienüümil on spetsiifiline äratundmisjärjestus, tavaliselt 4-8 nukleotiidi pikkune DNA-ahel, mida ta lõikab. Kui ensüüm leiab selle äratundmisjärjestuse oma substraadi DNA-st, katkestab ta DNA kaksikheeliksil kindlas kohas, luues kas siledaid otsi (blunt ends) või kleepuvaid otsi (sticky ends), kus üks ahel on teisest pikem. Kleepuvad otsad on eriti kasulikud, kuna need saavad hiljem teiste DNA fragmentidega uuesti ühenduda.

Restriktsioonienüüme on klassifitseeritud kolme peamisesse tüüpi (I, II ja III) nende lõikamisviisi, äratundmisjärjestuse spetsiifilisuse ja vajalike kofaktorite alusel. Tüüp II ensüümid, mis äratundmisjärjestusest sõltumatult lõikavad, on kõige sagedamini kasutatavad biotehnoloogias.

Nende võime DNA-d kindlates kohtades lõigata on teinud restriktsioonienüümidest asendamatud vahendid DNA manipuleerimisel. Neid kasutatakse laialdaselt geenitehnoloogias, DNA-sõrmejälgede uurimises, genoomi sekveneerimises ja geenide kloonimisel. Molekulaarbioloogid saavad restriktsioonienüümide abil fragmenteerida DNA-d, isoleerida konkreetseid geene või DNA fragmente ja neid seejärel teiste DNA molekulidega kokku liita.