Kas ir endonukleāze?

Turpretim eksonukleāze var nogriezt ģenētisko materiālu tikai DNS vai RNS virknes galā. Endonukleāzes izmanto baktērijas un arhejas kā daļu no saviem aizsardzības mehānismiem. Daži no agrākajiem novērojumiem par šo enzīmu darbību ir iegūti, pētot baktērijas, un baktērijas tiek izmantotas, lai plašā mērogā ražotu endonukleāzes pētniecības nolūkos.

Baktērijas iekšienē endonukleāze ir paredzēta, lai atvairītu vīrusu uzbrukumus, sasmalcinot svešu DNS, lai tā kļūtu nefunkcionāla. Organisms aizsargā savu DNS no endonukleāzes iedarbības, izmantojot procesu, kas pazīstams kā metilēšana. Metilēšana neļauj endonukleāzei darboties, nodrošinot, ka organisma DNS paliek neskarta. Tomēr svešai DNS nav tik paveicies, un endonukleāze kārtīgi nogriezīs DNS mugurkaulu divās vietās, pārgriežot to, veidojot atsevišķas virknes. Atkarībā no tā, kura endonukleāze ir iesaistīta, notikumi var būt “neasi” vai “lipīgi”, norādot uz vietu, kur DNS vai RNS ir atdalīta.

Pētnieki var izmantot zināmās restrikcijas endonukleāzes, lai izgrieztu DNS vēlamajos mērķa apgabalos, izveidojot ērtu ievietošanas punktu. Šajā brīdī var ievietot jaunu ģenētisko materiālu ar mērķi pierunāt pilnīgi jauna gēna ekspresiju. To var izmantot, piemēram, lai ieviestu kultūraugu izturību pret herbicīdiem, lai lauksaimnieki varētu apsmidzināt laukus, lai novērstu nezāles.

Laboratorijas, kas ražo endonukleāzes, pārdod savus produktus pētniekiem un citām laboratorijām. Laboratorijā ir aprakstīti veidi, kā produkts var darboties, ļaujot pētniekiem noteikt, kurš produkts būtu vispiemērotākais viņu vēlamajiem lietojumiem. Darbs ar endonukleāzēm var būt sarežģīts, un tas prasa pacietību un prasmes. Varētu uzskatīt, ka tāds ferments kā restrikcijas endonukleāze ir ļoti mazs un ļoti smalks šķēru komplekts, ko var izmantot, lai izstrādātu projektu, taču tas var arī darboties nepareizi, ja ar to netiek pareizi rīkoties, griežot nepareizā vietā vai neizdodoties griezt vispār.