Enzima di restrizione - genetica

Un enzima di restrizione è un enzima che appartiene alla classe delle deossiribonucleasi di classe II. Gli enzimi di restrizione sono presenti in numerosi organismi e hanno il compito di tagliare il DNA in specifiche sequenze. Questa caratteristica è, nell'ambito dell'organismo, capace di generare una resistenza nei confronti di altri frammenti di DNA esogeni.

Gli enzimi di ristrezione trovano largo impiego nelle tecniche sperimentali di laboratorio, vista la loro capacità di tagliare il DNA in specifici, e conosciuti, punti. Utilizzare un enzima di restrizione su un frammento di DNA, in altre parole, vuol dire frammentare in specifici punti la catena dell'acido nucleico. La presenza di un DNA frammentato è un passo fondamentale per molte tecniche di laboratorio, ad esempio per la sintesi di librerie di DNA oppure per la valutazione di un profilo di restrizione nella mappatura.

Tipo di taglio

Gli enzimi di restrizione possono operare due tipi di taglio: sfalsato oppure a estremità piatte. Il taglio sfalsato prevede che, nella doppia elica, un filamento sia tagliato a un livello di basi differenti rispetto al numero di basi dell'altro filamento. Quando il taglio è piatto, invece, il numero di nucleotidi di un filamento è uguale a quello degli altri nucleotidi. In genere, nelle principali tecniche di laboratorio, sono i filamenti sfalsati a essere più utili rispetto ai filamenti piatti.

Ciascun enzima di restrizione può riconoscere un numero di basi differenti. Questa particolarità permette di creare frammenti più o meno corti, poiché un enzima di restrizione che riconosce 4 paia di basi taglia con più frequenza rispetto a un enzima che riconosce 5 paia di basi.

Gli enzimi di restrizione, o almeno la maggior parte di esi, tagliano a livello delle cosiddette sequenze palindrome, che rappresentano delle sequenze di DNA con le stesse basi, in base alla lettura da un verso all'altro. In altre parole una generica sequenza:

5'-TTAGCTAA-3'
3'-AATCGATT-5'

è palindromica poiche se letta, rispetto al punto centrale, rende due sequenze identiche tra loro.

Enzimi di restrizione

Il numero di enzimi di restrizione è molto elevato. Grazie a dei livelli di "standardizzazione" dei laboratori, tuttavia, sono raltivamente pochi gli enzimi utilizzati.

5'-GAATTC-3'
3'-CTTAAG-5'

5'-G    AATTC-3'
3'-CTTAA    G-5' 

Sfalsato

5'-GGATCC-3'
3'-CCTAGG-5'

 5'-G    GATCC-3'
 3'-CCTAG    G-5'

Sfalsato

5'-AAGCTT-3'
3'-TTCGAA-3'

 5'-A    AGCTT-3'
 3'-TTCGA    A-3'

Sfalsato

5'-GCGGCCGC-3'
3'-CGCCGGCG-3'

5'-GC    GGCCGC-3'
3'-CGCCGG    CG-3'

Sfalsato

5'-CCCGGG-3'
3'-GGGCCC-5'

5'-CCC    GGG-3'
3'-GGG   CCC-5'

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