Hvordan anvendes restriktionsenzymer?

Restriktionsenzymer produceres naturligt af bakterier. Siden deres opdagelse har de spillet en fundamental rolle inden for genteknologi. Disse enzymer genkender og skærer på specifikke steder i DNA's dobbelte helix og har gjort det muligt for fremskridt inden for områder som genetisk terapi og farmaceutisk produktion.

Definition

Et restriktionsenzym er en mere fælles navn for en restriktionsendonuklease. Restriktionsenzymer er proteiner, der findes i bakterieceller, som genkender specifik kort DNA (deoxyribonukleinsyre samt genterapier.)

Typer

Der er tusindvis af forskellige restriktionsenzymer, der hver især er opkaldt efter bakterierne fra som det stammer fra. Disse enzymer genkender og skærer hundredvis af unikke DNA-sekvenser, typisk fire til syv basenheder lange. Forskere vælger hvilket specifikt restriktionsenzym der skal bruges baseret på det ønskede resultat.

Handlingsmetode

Restriktionsenzymer virker ved at målrette en specifik sekvens af basepar i DNA. DNA har fire nukleotidbaser, der parrer sammen, adeninpar med thymin- og cytosinpar med guanin. Restriktionsenzymet bevirker, at begge tråde af DNA'et adskilles, ofte hvilket resulterer i DNA molekyler med udragende unpaired baser eller klæbrige ender.Disse klæbrige ender kan bindes sammen med komplementære DNA base par skåret med det samme restriktionsenzym, selvom DNA er fra en helt diffe leje arter.

Bruger

For at et gen kan arbejde, kan det ikke blot indsættes direkte i en celle. For det første skal forskere bruge restriktionsenzymer til at spleje eller udskære det gen, de vil bruge. Det samme restriktionsenzym anvendes derefter til at åbne DNA'et i en værtscelle eller vektor, som leverer DNA'et. Vektoren kan være bakteriel eller viral. Hvis målet er at producere store mængder af det ønskede gen, anvendes bakterielle celler typisk. Hvis målet er genterapi, bruges en modificeret viruscelle, der kan inficere specifikke dele af en celle for at integrere det nye genetiske materiale.

Fordele

Opdagelsen af ​​restriktionsenzymer har åbnet dørene for videnskabelige fremskridt inden for genterapi såvel som lægemidler. I 1982 blev humant insulin fremstillet i genetisk manipulerede bakterier det første rekombinante produkt godkendt af U.S. Food and Drug Administration til kommerciel brug. Nogle forskere håber genterapi kan i sidste ende føre til behandlinger for sygdomme som kræft, hjertesygdomme, aids og cystisk fibrose.