Bedeutung von Restriktionsenzymen in der Natur und in der Gentechnik?

1 Antwort

Vom Beitragsersteller als hilfreich ausgezeichnet
CliffBaxter
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Schule, Biologie, Genetik
04.06.2020, 11:49

Hi,

Mikroorganismen sehen sich ab und zu der Situation ausgesetzt, dass in ihren Zellen fremde DNA auftaucht. Oft stammt die von Viren (Phagen) und greift in den Zellstoffwchsel ein oder löst generell Prozesse aus, die zum Zelltod führen. Daher ist es für den Organismus von Vorteil, Fremd-DNA zu zerstören.

Restriktionsenzyme zerschneiden DNA. Es ist ein Abwehrsystem. Restriktionsenzyme sürzen sich jedoch nicht wahllos auf jede DNA, sondern sind sehr wählerisch und schneiden nur an bestimmten Erkennungssequenzen die DNA, indem sie dort Doppelstrangbrüche erzeugen.

Die zelleigene DNA ist an diesen Erkennungssequenzen modifiziert, so dass die Zelle nicht ihre eigene DNA verdaut, das wäre ihr Untergang. Zelleigene DNA ist vor dem Angriff der eigenen Restriktionsenzyme geschützt. Die Bedeutung in der Natur ist also: Kommt Fremd-DNA in die Zelle und die Restriktionsenzyme erkennen kein zellspezifisches Modifikationsmuster, wird sie zerhäckselt und die Zelle kann gechillt weiterleben.

In der Gentechnik sind solche Enzyme natürlich sehr willkommen, denn mit ihrer Hilfe kann man DNA-Fragmente erzeugen und DNA analysieren. Da jedes Restriktionsenzym eine eigene Zielsequenz hat, kann man auch festlegen, wo es scheiden soll, indem man die Zielsequenz dort einfügt. Auf dem Wege kann man auch DNA-Fragmente an dieser Stelle einfügen. Das nennt man eine multiple Klonierungsstelle (multiple cloning site) oder kurz Polylinker https://de.wikipedia.org/wiki/Polylinker Was für den Bastler die Papierschere ist, sind für den Gentechniker die Restriktionsenzyme. LG