Restriktionsfragment

Ett restriktionsfragment är ett DNA- fragment som är resultatet av skärningen av en DNA-sträng med ett restriktionsenzym (restriktionsendonukleaser), en process som kallas restriktion. Varje restriktionsenzym är mycket specifikt, känner igen en viss kort DNA-sekvens, eller restriktionsställe, och skär båda DNA-strängarna vid specifika punkter inom detta ställe. De flesta restriktionsställena är palindroma (sekvensen av nukleotider är densamma på båda strängarna när de läses i 5' till 3' riktningen för varje sträng), och är fyra till åtta nukleotider långa. Många skärningar görs av ett restriktionsenzym på grund av en slumpmässig upprepning av dessa sekvenser i en lång DNA-molekyl, vilket ger en uppsättning restriktionsfragment. En speciell DNA-molekyl kommer alltid att ge samma uppsättning restriktionsfragment när den exponeras för samma restriktionsenzym. Restriktionsfragment kan analyseras med användning av tekniker såsom gelelektrofores eller användas i rekombinant DNA- teknologi.

Illustration av typisk restriktionsenzymklyvning.

Ansökningar

I rekombinant DNA-teknologi används specifika restriktionsendonukleaser som kommer att isolera en viss gen och klyva sockerfosfatryggraden vid olika punkter (behåller symmetri), så att de dubbelsträngade restriktionsfragmenten har enkelsträngade ändar. Dessa korta förlängningar, som kallas klibbiga ändar , kan bilda vätebundna baspar med komplementära klibbiga ändar på vilket annat DNA som helst klippt med samma enzym (som en bakterieplasmid).

I agarosgelelektrofores ger restriktionsfragmenten ett bandmönster som är karakteristiskt för den ursprungliga DNA-molekylen och restriktionsenzymet som används, till exempel kan de relativt små DNA-molekylerna av virus och plasmider identifieras helt enkelt genom deras restriktionsfragmentmönster. Om nukleotidskillnaderna mellan två olika alleler inträffar inom restriktionsstället för ett visst restriktionsenzym, skulle nedbrytning av DNA-segment från individer med olika alleler för just den genen med det enzymet producera olika fragment och som var och en ger olika bandmönster i gelén elektrofores.