La frammentazione del DNA e le nucleasi di restrizione

Il DNA ottenuto tramite estrazione chimica non può essere utilizzato direttamente in quanto si tratta di una molecola estremamente lunga. Deve essere in qualche modo frammentato per consentirne l’analisi molecolare. Ma come frammentarlo in maniera specifica e controllata?

La soluzione a questo problema iniziò a emergere nella seconda metà degli anni 1960 con la scoperta delle nucleasi di restrizione. Questi enzimi, che vengono purificati dai batteri, sono in grado di tagliare il DNA a doppia elica in corrispondenza di siti specifici, chiamati siti di restrizione, definiti da una particolare sequenza di nucleotidi.

Molti batteri producono nucleasi di restrizione con lo scopo di proteggere la cellula dai virus attraverso la frammentazione del DNA virale. Il DNA del batterio è protetto dalla degradazione per mezzo della metilazione delle basi azotate A e C: l’aggiunta del gruppo metile –CH₃ modifica la forma del nucleotide, così che le sequenze non risultano accessibili alla maggior parte degli enzimi di restrizione, e si evita l’auto-digestione del patrimonio genetico.

Differenti specie batteriche producono nucleasi di restrizione con diverse specificità di sequenza. È relativamente semplice creare un frammento di DNA che contiene un particolare gene: è sufficiente tagliarlo con un enzima che riconosca sequenze che si trovano alle estremità e non nella zona centrale del gene.

Che cosa mettiamo nella provetta?

Applicazioni