A indústria de biotecnologia emprega enzimas de restrição para mapear o DNA, bem como cortar e emendar para uso em engenharia genética. Encontrado em bactérias, uma enzima de restrição reconhece e se liga a uma sequência particular de DNA, e então rompe os esqueletos da dupla hélice. As extremidades irregulares ou “pegajosas” que resultam do corte são reunidas pela enzima ligase, relata o Dolan DNA Learning Center. As enzimas de restrição levaram a um progresso significativo em biotecnologia.

Early History

De acordo com a Access Excellence, os cientistas Werner Arbor e Stewart Linn identificaram duas enzimas que impediram o crescimento de vírus em bactérias E. coli. a década de 1960. Eles descobriram que uma das enzimas, chamada de "nuclease de restrição", cortava o DNA em diversos pontos ao longo do comprimento da fita de DNA. No entanto, esta enzima separou a molécula em locais aleatórios. Os biotecnologistas precisavam de uma ferramenta que pudesse cortar o DNA em sites específicos de uma maneira consistente.

Descoberta revolucionária

Em 1968, H.O. Smith, K.W. Wilcox e T.J. Kelley isolou a primeira enzima de restrição, a HindII, que repetidamente fatiou moléculas de DNA em um local específico - o centro da seqüência - na Universidade Johns Hopkins. Mais de 900 enzimas de restrição foram identificadas entre 230 cepas de bactérias desde aquela época, de acordo com a Access Excellence.

Mapeando DNA

DNA genomas podem ser mapeados através do uso de enzimas de restrição, de acordo com à Enciclopédia de Medicina. Ao determinar a ordem dos pontos da enzima de restrição no genoma - isto é, os locais onde a enzima se ligará - os cientistas podem analisar o DNA. Essa técnica, conhecida como Polimorfismo de Comprimento de Fragmento de Restrição, pode ser útil na tipagem de DNA, particularmente quando a identidade de um fragmento de DNA de uma cena de crime precisa ser verificada.

Gerando DNA Recombinante

o uso de enzimas de restrição é crítico na geração de DNA recombinante, que é a junção de fragmentos de DNA de dois organismos não relacionados. Na maioria dos casos, um plasmídeo (DNA bacteriano) é combinado com um gene de um segundo organismo. Durante o processo, as enzimas de restrição digerem ou cortam o DNA das bactérias e do outro organismo, resultando em fragmentos de DNA com fins compatíveis, relata a Enciclopédia de Medicina. Essas extremidades são então coladas através do uso de outra enzima ou ligase.

Tipos de enzimas de restrição

De acordo com a Universidade de Strathclyde, em Glasgow, existem três tipos principais de enzimas de restrição. O tipo I distingue uma sequência particular ao longo da molécula de DNA, mas corta apenas uma cadeia da dupla hélice. Além disso, emite nucleotídeos no local do corte. Outra enzima deve seguir para cortar a segunda cadeia de DNA. O tipo II reconhece uma sequência específica e corta os dois filamentos de DNA próximos ou dentro do site de destino. Tipo III cortará os dois filamentos de DNA a uma distância predeterminada do local de reconhecimento.