Restriksiyon enzimleri eğitim öğretim hayatımızın lise döneminde tanımsal olarak pek de yabancı olmadığımız bir kavram aslında. Ben de dahil çoğu öğrenci bu adı aklında hep kesen enzim olarak tutuyordu. Evet bu tanım doğru. Ama daha detaylarına girdiğimizde o kadar basit olmadığını, ilgili çok çalışma yapıldığını ve moleküler biyolojinin kilometre taşlarından biri olduğunu anlayabiliriz.

restriksiyon

Restriksiyon enzimi, DNA’daki belirli ve kısa nükleotitleri (DNA’nın A,T,C ve G ile gösterilen yapıtaşları) tanıyan bu yüzden adına tanıma bölgesi denilen bölgeden kesen enzimdir. Bu enzimler bakteriler ve arkebakterilerde bulunan enzimlerdir. Restriksiyon enzimlerini ortak çalışmalar sonucu 1968’de keşfeden bilim insanları Werner Arber, Dan Nathans ve Hamilton Smith’dir. Bu enzim Haemmophillus İnfluenza bakterisinden izole edilmiştir. İzole edilen bu ilk enzim ise hind II’dir. Genetik mühendisliğinin temelini oluşturan bu keşfin başarısından dolayı 1978 Nobel Tıp ya da Fizyoloji Ödülü’ne layık görülmüştür. Bu ödülün verilmesinden kısa bir süre sonra ise Bilim ve Teknik’in 1979 Şubat sayısında yer almıştır.-Derginin Ekim 2016 sayısında yazıldığı üzere-

Yapıları ve İşleyişleri

Restriksiyon enzimlerinin yapısı iki ana kısımdan oluşur:

1-) DNA Tanıma Bölgesi: Burası N terminal bölgesi denilen yerden meydana gelmiştir. Peki bu bölge ne işe yarar derseniz, tanıma bölgesini tanıyıp diğer bölüm olan katalitik alanı bölgeye yerleştirir ve süreç devam eder.

2-) Katalitik Alan: DNA tanıma bölgesine yerleştirilen bu bölge, işin özü ve en önemli kısım olan fosfodiester bağlarını kırar.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Restriksiyon enzimleri DNA’yı kestiklerinde hemen birbirlerine tutunabilmek amacıyla “yapışkan uçlar” dediğimiz kısımları oluşturuyor. Diğer her enzim gibi bu enzimlerin de tanıma bölgeleri çoğunlukla birbirinden farklı oluyor. Bu da aslında restriksiyon enzimleriyle çalışma yapılması adına kilit noktamız, başlama noktamızdır. Çünkü onların bu özellikleri moleküler biyoloji için mükemmel bir araç haline gelmesini sağlıyor. Tanınma bölgelerini bozmamak şartıyla bütün o değerli çalışmalarda bu enzimler DNA kısımlarını istenen şekilde ekleyip çıkarmak için kullanılıyor. Bundan dolayıdır ki moleküler biyoloji ve genetiğin temelini oluşturup, gelişip büyüyüp sürmesini sağlıyor.

reaksiyon enzimi

Peki Nerelerde Kullanılıyorlar?

Kullanım alanı olarak çok geniş bir yelpazesi vardır restriksiyon enzimlerinin;

  • Populasyonların (aralarında gen alışverişi yapabilen bireylerin oluşturduğu topluluk) polimofizminin (iki veya daha fazla farklı fenotipin aynı türde bulunması) analizi.
  • Herhangi bir DNA’nın detaylı haritasını çıkarıp ihtiyaca göre yeniden düzenleme.
  • Probların (genler veya hedef DNA parçalarındaki tamamlayıcı baz sırasını tanımlamak için kullanılan, belirleyici bir molekülle işaretlenmiş tek zincirli DNA’dan oluşan molekül) hazırlanmasında.

Son olarak toparlamak adına çok önemli bir soru: Genetik kontrol yani DNA’nın takibi,denetlenmesi gerçekleşiyor mu? Yapılan çalışmalar onu gösteriyor ki bugün bu sorunun cevabı kesinlikle koskocoman bir “evet”.