restrictieenzymes

Restrictie-enzymen zijn endonucleasen die DNA herkennen en snijden bij specifieke sequenties. Ze komen van nature voor in bacteriën, waar ze onderdeel zijn van het restrictie-modificatiesysteem dat bacteriën beschermt tegen virussen. Door herkenning van korte, vaak palindromische sequenties knippen ze DNA op vaste plaatsen, waardoor het DNA in stukken wordt verdeeld.

De meeste gebruikte klasse in biotechnologie is Type II. Andere typen zijn Type I en Type III, die complexer werken en vaak buiten de herkenningsplaats snijden, en Type IV, dat DNA herkent dat gemodificeerd is. Type II-enzymen snijden meestal binnen of nabij de herkenningsequentie en leveren vaak ruwe uiteinden (sticky ends) of vlakke uiteinden (blunt ends), wat de ligatie vergemakkelijkt.

Herkenningssites bestaan doorgaans uit 4 tot 8 baseparen en zijn vaak palindromisch. De activiteit vereist meestal Mg2+ en een specifieke buffer en temperatuur. Onder ongunstige omstandigheden kan star activity optreden, waarbij het enzym op afwijkende plaatsen snijdt.

Restrictieenzymen zijn essentieel voor kloneren, plasmideconstructie en DNA-mapping. Ze maken controles mogelijk zoals restrictie-digests, ligatie van DNA-fragmenten en restrictie-fragmentlengte-polymorfisme (RFLP). In combinatie met andere enzymen en technieken vormen ze de basis van vele moleculaire-biologieprotocollen.

Geschiedenis: restrictie-enzymen werden in de jaren zestig en zeventig ontdekt door onderzoekers als Hamilton Smith, Werner Arber en Daniel Nathans. In 1978 ontvingen zij de Nobelprijs voor hun werk op het gebied van restrictie-enzymen en hun toepassing in de moleculaire genetica.