Περιοριστικές ενδονουκλεάσες

Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες είναι ένζυμα που παράγονται από τα βακτήρια. Λέγονται "ενδονουκλεάσες" γιατί κόβουν το DNA στο εσωτερικό του μορίου και "περιοριστικές" γιατί η δραστικότητα τους περιορίζεται στο "ξένο" DNA, συμμετέχοντας στο μηχανισμό άμυνας των ξενιστών έναντι των "εισβολέων". Διαθέτουν επίσης έναν μηχανισμό ο οποίος τροποποιεί το DNA του βακτηρίου (μεθυλίωση) αποτρέποντας την τμηματοποίηση του (restriction-modification system).

Ο όρος "ένζυμο περιορισμού" προήλθε από μελέτη του φάγου λ και το φαινόμενο της "ελεγχόμενης υποδοχής" με τον περιορισμό και την τροποποίηση του βακτηριακού ιού. Το φαινόμενο εντοπίστηκε για πρώτη φορά στα εργαστήρια των Salvador Edward Luria  και Giuseppe στις αρχές του 1950. Πρατηρήθηκε ότι ο βακτηριοφάγος λ που μπορεί να αναπτυχθεί καλά σε ένα στέλεχος του Escherichia coli, όπως για παράδειγμα στο Ε. coli C, όταν καλλιεργείται σε ένα άλλο στέλεχος όπως το Ε. coli Κ, οι αποδόσεις του μειώνονται σημαντικά. Τα κύτταρα-ξενιστές του Ε. coli Κ, φαίνεται να έχουν την ικανότητα να μειώνουν τη βιολογική δραστικότητα του φάγου λ. Στη δεκαετία του 1960, αποδείχθηκε στα εργαστήρια των Werner Arber και Matthew Meselson ότι ο περιορισμός προκαλείται από μια ενζυματική διάσπαση του DNA του φάγου, και το ενεχόμενο ένζυμο ονομάστηκε ένζυμο περιορισμού ή περιοριστικό ένζυμο. Από την ανακάλυψή τους στη δεκαετία του 1970, πάνω από 100 διαφορετικά ένζυμα περιορισμού έχουν εντοπιστεί σε διάφορα βακτήρια. Κάθε ένζυμο έχει το όνομα του βακτηρίου από το οποίο απομονώθηκε χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ονοματολογίας με βάση το γένος, το είδος και το στέλεχος του βακτηρίου.Όλοι οι τύποι των ενζύμων αναγνωρίζουν συγκεκριμένες μικρού μήκους αλληλουχίες του DNA και πραγματοποιούν την διάσπαση του DNA παράγοντας κλάσματα που έχουν φωσφορικές ομάδες στο 5' άκρο τους.

Ένζυμα