重组 DNA 是一种人工类型的 DNA，通过组合两个或多个物种的 DNA 产生。制造重组 DNA 的过程称为分子克隆。分子克隆的基本过程包括分离DNA、切割DNA、连接DNA和扩增重组DNA。目的基因被插入载体，作为目的基因的载体分子。载体与感兴趣的基因一起被称为重组 DNA。 限制酶在基因克隆中的主要作用是切割DNA。 使它们适用于 DNA 操作的限制性内切酶的关键特征是它们在特定目标处切割 DNA。这允许产生用于连接目的的所需 DNA 片段。

涵盖的关键领域

1. 什么是限制酶 – 定义、属性、角色 2. 限制酶如何用于制造重组 DNA – 基因克隆，在基因克隆中使用限制酶

关键词：切割DNA、基因克隆、目的基因、分子克隆、重组DNA技术、限制酶、载体

什么是限制酶

限制性内切酶是一种内切核酸酶，可识别称为限制性位点的短的特定 DNA 序列并在该位点切割 DNA。它们是一种由细菌产生的生化剪刀。限制酶保护细菌免受噬菌体的侵害。这些酶是从细菌中分离出来的，用于在实验室中切割 DNA。限制酶的作用如图 1 所示。

图 1：HindIII 的动作

限制酶在精确位置切割 DNA 的能力使研究人员能够从基因组 DNA 中分离出含有基因的片段。这些片段可以插入到载体中以产生重组 DNA 分子。

限制酶如何用于制造重组 DNA

重组DNA是由两个或多个物种的DNA组成的DNA分子。它主要包括来自供体物种的目的基因和携带目的基因到宿主细胞的载体。生产重组 DNA 分子的主要步骤是 DNA 分离、限制性内切酶消化、目标基因与载体的连接以及在宿主细胞内扩增重组 DNA 分子。整个过程称为 分子克隆.分子克隆如图2所示。

图 2：分子克隆

感兴趣的基因首先以基因组 DNA 的形式从生物样本中分离出来，或者可以通过 PCR 进行扩增。有时，感兴趣的基因可能存在于载体中。 为了插入适合携带目的基因进入宿主细胞的载体，应将其与母分子切断。由于限制酶通过识别限制位点来精确切割 DNA，因此它们可以用于此目的。目的基因和载体可以用相同的限制性内切酶消化，或者目的基因的每一端都可以用两种限制性内切酶消化。这种消化产生用于将感兴趣的基因连接到载体的相容末端。用两种限制性内切酶消化允许以所需方向连接片段。 连接后，产生的重组DNA分子转化到细菌中产生大量拷贝。

结论

限制性内切酶是在称为限制性位点的特定位置切割 DNA 的核酸内切酶。限制酶的特性可用于通过在精确位置切割 DNA 来生产重组 DNA 分子。重组 DNA 通常包含插入载体的目的基因。

参考：

1.“限制酶的定义”。 MedicineNet，可在此处获得。2。格里菲斯，安东尼 JF。 “制造重组DNA。”遗传分析导论。第 7 版。，美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日，可在此处获取。

图片提供：

1. Helixitta 撰写的“HindIII 限制位点和粘性末端载体” – 自己的作品（CC BY-SA 4.0），来自 Commons Wikimedia2。 Joyxi 的“构建” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（公共领域）