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Enzimi di restrizione: forbici molecolari

Enzimi di restrizione: forbici molecolari



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Dagli anni '70, è stato più semplice analizzare la molecola di DNA con isolamento degli enzimi di restrizione.

Questi enzimi lo sono endonucleasi, cioè all'interno (da cui il prefisso endo- all'interno) molecole di DNA tagliandole in posizioni ben definite.

Questi sono enzimi normalmente prodotti dai batteri che hanno la proprietà di difenderli dai virus invasori. Queste sostanze "colpiscono" sempre la molecola di DNA in determinati punti, portando alla produzione di frammenti contenenti punte adesive, che può legarsi ad altre estremità delle molecole di DNA che sono state tagliate con lo stesso enzima.

Nell'ingegneria genetica, ottenere frammenti di DNA serve a creare, in vitro (in provetta o in laboratorio), nuove molecole, tagliare e incollare varie informazioni.

Uno dei primi enzimi di restrizione da isolare è stato EcoRI, prodotto dai batteri Escherichia coli. Questo enzima riconosce solo la sequenza GAATTC e agisce sempre tra G e la prima A.

Il sito "tagliato", il sito di un enzima, è noto come sito di destinazione. Potresti chiederti perché questo enzima non agisce sul DNA stesso dei batteri? Ciò non è dovuto all'esistenza di altri enzimi protettivi che impediscono l'azione degli enzimi di restrizione sul materiale genetico dei batteri.

il gli enzimi di restrizione riconoscono e agiscono su specifiche sequenze di DNAcatalizzando la distruzione di un legame fosfodiestere tra due basi consecutive legate a determinate basi. I nucleotidi tra i quali taglia l'enzima, cioè tra i quali favorisce l'idrolisi, sono all'interno di queste stesse sequenze di riconoscimento specifiche (vedi immagine).

Ogni molecola di DNA può essere composta da più ripetizioni della sequenza GAATTC per tutta la sua lunghezza. Pertanto, al contatto con l'enzima EcoRI, il filamento di DNA può essere tagliato "tagliato" in più punti, generando diversi pezzi di dimensioni diverse.

Di seguito vedremo come vengono separati questi diversi pezzi di DNA scisse.