Por Kay Tang – Atualizado em 30 de agosto de 2022

História Antiga

Na década de 1960, os cientistas Werner Arber e Stewart Linn descobriram que certas enzimas em E. coli poderia bloquear a replicação viral clivando o DNA. Eles identificaram uma classe de enzimas – mais tarde denominadas nucleases de restrição – que cortam o DNA em posições aleatórias, destacando a necessidade de uma ferramenta mais precisa.

Descoberta inovadora

Em 1968, HO Smith, KW Wilcox e TJ Kelley isolaram a primeira enzima de restrição bem caracterizada, HindIII, na Universidade Johns Hopkins. O HindIII corta o DNA em uma sequência específica de 6 pares de bases, uma descoberta que abriu a porta para o uso sistemático de enzimas de restrição na biologia molecular. Desde então, mais de 900 enzimas foram identificadas em 230 cepas bacterianas, fornecendo um vasto conjunto de ferramentas para os cientistas.

Mapeamento de DNA

As enzimas de restrição permitem o mapeamento do genoma através de uma técnica chamada Polimorfismo de Comprimento de Fragmentos de Restrição (RFLP). Ao cortar o DNA em locais de reconhecimento conhecidos, os pesquisadores geram fragmentos de comprimentos característicos que podem ser separados por eletroforese em gel. RFLP provou ser inestimável para tipagem de DNA, análise forense e estudo de variação genética em populações.

Gerando DNA Recombinante

A pedra angular da engenharia genética é a criação de moléculas de DNA recombinante. Na prática, um vetor plasmídico é cortado com uma enzima de restrição e um gene de interesse – muitas vezes derivado de um organismo diferente – é inserido. As extremidades adesivas compatíveis produzidas pelas enzimas do Tipo II são unidas pela DNA ligase, formando um cromossomo híbrido estável que pode ser propagado em bactérias.

Tipos de enzimas de restrição

As enzimas de restrição são categorizadas em três classes principais:

• TipoI reconhecem uma sequência específica, mas clivam apenas uma fita e requerem uma enzima separada para cortar a segunda fita, liberando nucleotídeos no local do corte.
• Tipo II corte ambas as fitas na sequência de reconhecimento ou próximo a ela, produzindo pontas rombas ou pegajosas que são ideais para clonagem.
• Tipo III clivam ambas as cadeias a uma distância definida do local de reconhecimento, uma propriedade útil para certas aplicações analíticas.

Fontes:Dolan DNA Learning Center, Excelência em Acesso, Enciclopédia de Medicina, Universidade de Strathclyde.