Hoe worden gebruikte restrictie-enzymen

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

Een restrictie-enzym is een meer gangbare naam voor een restrictie endonuclease . Restrictie -enzymen zijn eiwitten in bacteriële cellen die specifieke korte DNA ( desoxyribonucleïnezuur ) sequenties herkennen en vervolgens dwars door de dubbele helix streng op die plek . Deze snijden enzymen werden voor het eerst onderzocht door Werner Arber , een Zwitserse biochemicus aan de Universiteit van Genève . De ontdekking van deze enzymen is van cruciaal belang geweest de vooruitgang van recombinant DNA technologie ( waarbij een combinatie van DNA uit verschillende soorten) en gentherapieën .
Soorten

Er zijn duizenden verschillende restrictie-enzymen , elk genoemd naar de bacteriën waaruit het is ontstaan ​​. Deze enzymen herkennen en knippen honderden unieke DNA -sequenties , meestal vier tot zeven basiseenheden lang . Wetenschappers kiezen welke specifieke restrictie-enzym te gebruiken op basis van het gewenste resultaat .
Method of Action

restrictie-enzymen werken door gericht op een specifieke volgorde van de basenparen in DNA . DNA heeft vier nucleotidebasen dat paar bij elkaar ; adenine paren met thymine en cytosine paren met guanine . De restrictie -enzym veroorzaakt beide strengen van het DNA om uiteen te vallen , vaak resulterend in DNA moleculen met uitstekende ongepaarde basen of sticky ends . Deze kleverige einden kunnen samen worden gebonden met complementair DNA basenparen geknipt met dezelfde restrictie -enzym , zelfs als het DNA is van een geheel andere species .
Gebruik

bestelling voor een gen te werken , kan niet eenvoudig worden rechtstreeks in een cel . Ten eerste moeten de wetenschappers restrictie-enzymen gebruikt te splitsen , of uitgesneden , het gen dat ze willen gebruiken . Dezelfde restrictie -enzym wordt vervolgens gebruikt om het DNA in een gastheercel of vector die het DNA levert openen . De vector kan bacterieel of viraal zijn. Als het doel is om grote hoeveelheden van het gewenste gen produceren bacteriecellen doorgaans worden gebruikt . Als het doel is voor gentherapie , is een gemodificeerde virale cel toegepast die specifieke delen van een cel kan infecteren om het nieuwe genetische materiaal geïntegreerd .
Voordelen

de ontdekking van restrictie-enzymen heeft de deuren geopend voor de wetenschappelijke vooruitgang in gentherapie en farmaceutica . In 1982 , humane insuline geproduceerd in genetisch gemanipuleerde bacteriën was de eerste recombinant product door de Amerikaanse Food and Drug Administration goedgekeurd voor commercieel gebruik . Sommige wetenschappers hopen dat gentherapie uiteindelijk kan leiden tot behandelingen voor ziekten zoals kanker , hart-en vaatziekten , AIDS en taaislijmziekte .