Enzima di restrizione

enzima di restrizione

Endonucleasi che riconosce una specifica sequenza di DNA e produce due tagli, uno in ciascun filamento, generando delle estremità 3′OH e 5′ P. Sono detti enzimi di restrizione-modificazione quegli enzimi capaci sia di frammentare il DNA estraneo, sia di modificare, mediante metilazione, il DNA in modo tale che l’enzima non possa riconoscerlo e digerirlo. Gli enzimi di restrizione riconoscono, nel filamento di DNA, sequenze di 4÷6 basi che hanno simmetria rotazionale e vengono indicate come sequenze palindromiche, in analogia alle frasi che possono essere lette indifferentemente in un verso e nel verso opposto. Il gran numero di endonucleasi di restrizione note ha richiesto l’introduzione di una nomenclatura. Il sistema adottato consiste nell’identificazione degli enzimi tramite le prime lettere del nome dell’ospite da cui è stato isolato mentre la quarta lettera indica l’iniziale della sigla del ceppo di provenienza e il numero ordinale successivo il particolare tipo di sistema di restrizione-modificazione dell’ospite, qualora questo ne possieda più di uno. Tutti gli enzimi di restrizione effettuano tagli su due filamenti del DNA, un taglio per filamento. Le disposizioni dei tagli sono diverse: o si verificano nel centro di simmetria della sequenza e si generano così frammenti con estremità piatte (blunt ends), o sono situati in modo asimmetrico rispetto alla linea di simmetria e si generano così estremità adesive (sticky ends). Dato che gli enzimi di restrizione riconoscono una sequenza unica e specifica, ognuno di essi genera una famiglia unica di frammenti da una particolare molecola di DNA, anche se vi sono alcuni, detti isoschizomeri, che hanno la stessa specificità e generano famiglie identiche. La famiglia di frammenti di DNA di differente lunghezza, ma con estremità identiche, generata da un singolo enzima di restrizione è evidenziata per separazione mediante elettroforesi su gel di agarosio; i frammenti si separano su gel perché migrano a una velocità che è funzione del loro peso molecolare. Confrontando fra di loro le dimensioni dei frammenti di DNA ottenuti dal trattamento con una combinazione di vari enzimi di restrizione, si può determinare l’ordine relativo delle sequenze di riconoscimento (siti di restrizione) presenti nella molecola e stimare anche il numero di nucleotidi presenti fra un sito e il successivo. Si ottiene in tal modo un diverso tipo di mappa cromosomica chiamata mappa di restrizione.

→ Genoma. Il Progetto genoma umano