Restriktsioonienüümid

Restriktsioonienüümid, ka restriktaasid, on ensüümid, mida leidub peamiselt bakterites. Need ensüümid mängivad olulist rolli bakterite kaitses viirusnakkuste eest, nagu näiteks faagid. Restriktsioonienüümid lõikavad DNA-d kindlates, sageli lühikestes ja pöörlevates DNA järjestustes, mida nimetatakse restriktsioonikohtadeks. Iga restriktsioonienüüm tunneb ära ja lõikab kindlat restriktsioonikohta. Need kohad on tavaliselt 4-8 aluspaari pikad. Lõikepunkt võib olla täpselt restriktsioonikoha sees või selle lähedal.

Restriktsioonienüümid jaotatakse kolme peamisesse klassi: I, II ja III. Klassi I ensüümid on keerulisemad, omades nii restriktsioonikoha tuvastamise kui ka lõikamise funktsiooni, kuid vajavad sageli lisaks ka metüültransferaasi aktiivsust. Klassi II ensüümid on kõige enam uuritud ja kasutatavad. Neil on eraldi tuvastus- ja lõikamisfunktsioonid ning nad vajavad metüleerimiseks teist ensüümi. Klassi III ensüümid lõikavad DNA-d ühe ahelaga, tihti restriktsioonikoha kõrval.

Restriktsioonienüümide avastamine ja nende lõikamismehhanismi mõistmine revolutsiooniliselt muutis molekulaarbioloogiat. Neid kasutatakse laialdaselt DNA manipuleerimisel, sealhulgas DNA fragmenteerimisel, kloonimisel, geenide järjestuse määramisel ja DNA analüüsimisel. Erinevad restriktsioonienüümid toodavad erinevaid otsi – kas kleepuvaid (kohesiivseid) otsi, kus on ühe ahelaga üleulatuv osa, või tömpeid (blunt) otsi, kus mõlemad ahelad lõpevad täpselt üksteise vastas. See võimaldab DNA fragmentide täpselt kokku liimimist DNA ligaasi abil. Restriktsioonienüüme toodetakse kaubanduslikult ja neid kasutatakse molekulaarbioloogia laborites üle maailma.