Di Kay Tang – Aggiornato il 30 agosto 2022
Negli anni '60, gli scienziati Werner Arber e Stewart Linn scoprirono che alcuni enzimi presenti nell'E. coli potrebbe bloccare la replicazione virale tagliando il DNA. Hanno identificato una classe di enzimi, in seguito chiamati nucleasi di restrizione, che tagliano il DNA in posizioni casuali, evidenziando la necessità di uno strumento più preciso.
Nel 1968, H.O. Smith, K.W. Wilcox e T.J. Kelley isolarono il primo enzima di restrizione ben caratterizzato, HindIII, presso la Johns Hopkins University. HindIII taglia il DNA in una sequenza specifica di 6 coppie di basi, una scoperta che ha aperto la porta all'uso sistematico degli enzimi di restrizione nella biologia molecolare. Da allora, sono stati identificati oltre 900 enzimi da 230 ceppi batterici, fornendo agli scienziati un vasto kit di strumenti.
Gli enzimi di restrizione consentono la mappatura del genoma attraverso una tecnica chiamata Polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP). Tagliando il DNA in siti di riconoscimento noti, i ricercatori generano frammenti di lunghezze caratteristiche che possono essere separati mediante elettroforesi su gel. RFLP si è rivelato prezioso per la tipizzazione del DNA, l'analisi forense e lo studio della variazione genetica nelle popolazioni.
La pietra angolare dell’ingegneria genetica è la creazione di molecole di DNA ricombinante. In pratica, un vettore plasmidico viene tagliato con un enzima di restrizione e viene inserito un gene di interesse, spesso derivato da un organismo diverso. Le estremità appiccicose compatibili prodotte dagli enzimi di Tipo II sono unite dalla DNA ligasi, formando un cromosoma ibrido stabile che può essere propagato nei batteri.
Gli enzimi di restrizione sono classificati in tre classi principali:
