Apostila Enzimas de Restrição

Digerindo DNA com Enzima de Restrição

Enzimas de restrição têm sido purificadas de bactérias a cerca de 30 anos a partir de estudos sobre restrição e modificação hospedeiro-específico de vírus de bactérias. As primeiras enzimas identificadas foram EcoRI e EcoRII de Escherichia coli e Hind II e Hind III de Haemophilus influenzae. Várias outras bactérias tem sido avaliadas para essas enzimas desde então, e mais de 3.000 enzimas já foram identificadas com mais de 200 tipos de especificidade, sendo as mais recentes apenas duplicações de motivos e enzimas já descritas (isosquizômeras). Enzimas de restrição não são exclusivas de bactérias, tendo sido identificadas em vírus que infectam a alga eucariótica Chlorella. Pouco é reconhecido sobre enzimas de restrição em não-procariontes.
A função biológica das enzimas de restrição consiste em proteger células da invasão de DNA exógeno. A maioria das enzimas testadas no hospedeiro original restringem DNA infectivo, sendo que algumas fazem o mesmo quando expressas em E. coli. O DNA invasor é cortado (restrito) pela enzima evitando que ele se replique e parasite a célula invadida. Normalmente, os organismos produzem uma enzima de restrição e junto com uma enzima modificadora (DNA metiltransferase) que protege seu próprio DNA do corte pela enzima de restrição. Essa enzima modificadora normalmente reconhece a mesma sequência que a enzima de restrição, e a protege pela metilação. Em conjunto formam um sistema de modificação denominado "R-M" de restrição e modificação. Existem pelo menos 4 tipos de sistemas R-M, definidos pela composição de subunidades das enzimas; pelo tipo de sequências reconhecidas; e pelos co-fatores necessários para atividade. A maior parte das enzimas caracterizadas (~93%) pertencem ao Tipo II, que em conjunto com o Tipo IIS (5%) consistem na maioria dos sistemas comercialmente disponíveis. Enzimas do Tipo I e Tipo III são pouco comuns. O sistema R-M do Tipo II são as mais simples: reconhecem