Рестрикционните ензими, рестрикционните ендонуклеази или „молекулярните ножици” представляват ензими, които се произвеждат от бактерии и могат специфично да отрежат ДНК молекули в области, наречени места за разпознаване (разпознавателна секвенция). Рестрикционните ензими са открити за първи път по време на изследвания на Enterobacteria coli. Съществуват рестрикционни ендонуклеази от тип I, II и III.


Рестрикционните ензими (RE) от тип II са от особено значение за генното инженерство, генното секвениране (изследване на точната последователност на ДНК) и ДНК картографирането, тъй като тази група ензими може да разкъса ДНК в близост до специфични места за разпознаване и не изисква енергия под формата на аденозинтрифосфат (АТФ).


Естествената функция на рестрикционните ензими е да защитава бактериите срещу специфични вируси, наречени бактериофаги. Тези вируси атакуват бактериите, като инжектират вирусна РНК или ДНК в бактериалния плазмид (генетичен елемент, който е физически разделен от бактериалната хромозома, способен да съществува устойчиво и да се репликира самостоятелно) и се размножават там.



Ако в прокариотната (бактериалната) клетка бъде открита вирусна РНК или ДНК, тази клетка често може да спре процеса на репликация (възпроизводство) чрез нарязване на чуждата генетична информация.


В същото време бактериалната ДНК е защитена от режещото действие на нейните рестрикционни ендонуклеази в нейните специфични рестрикционни места. При този механизъм се добавят метилови групи към цитозина и аденина (бази, участващи в изграждането на нуклеиновите киселини) на бактериалната ДНК, без това да влияе на кодираната ДНК последователност.


Досега от бактериалните плазмиди (ДНК-молекули, които се срещнат в клетките на бактериите, но не принадлежат към същинската ДНК на бактериалната хромозома) са изолирани приблизително 3500 рестрикционни ензима. Всеки ензим разпознава специфична последователност от вирусен генетичен код и се опита да отдели новопоявилата се ДНК верига близо или по-далеч от мястото на разпознаване. Този естествен механизъм за разделяне се нарича още рестрикционно ензимно смилане. Не само местоположението и методът, но и видът на срязването от ензима могат да се различават.


Библиография:
Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry. 5th edition
Pingoud A. Ed. Restriction Endonucleases
Adrio, J. L., & Demain, A. L. Recombinant organisms for production of industrial products