什么是核酸内切酶(Endonuclease)？

核酸内切酶是一种特殊的酶，它能在多核苷酸链上打破核酸之间的键，产生两个片段。这些酶既可以作用于DNA，也可以作用于RNA链中，从一条链中切割。某些内切酶，即限制性内切酶，攻击RNA和DNA链中的特定位置，识别特定的序列。当人们想要编辑遗传信息的能力时，这些酶在科学研究中是非常有价值的，比如在基因工程中。研究人员可以使用已知的限制性内切酶来切取所需目标区域的DNA。相比之下，核酸外切酶只能切断DNA或RNA链末端的遗传物质。细菌和古细菌使用内切酶作为其防御机制的一部分。对这些酶作用的最早观察来自对细菌的研究，细菌被用来大规模生产核酸内切酶用于研究目的。研究人员使用限制性内切酶来切割所需靶区的DNA，核酸内切酶的作用是通过切断外源DNA使其失去功能来抵御病毒的攻击。生物体通过甲基化的过程保护自己的DNA免受核酸内切酶的作用。甲基化阻止了内切酶的作用，确保了生物体的DNA完好无损，然而，就不是那么幸运了，核酸内切酶会在两个地方整齐地剪断DNA的主链，将其切断，形成独立的链。根据所涉及的内切酶的不同，事件可能是"钝的"或"粘的"，指的是DNA或RNA在链中的哪个位置被切断研究人员可以利用已知的限制性内切酶将DNA剪断到所需的靶区，创造一个方便的插入点。新的遗传物质可以在这个点插入，目的是诱导一个全新的基因的表达。这可以用来做一些事情，比如给农作物引入抗除草剂能力，这样农民就可以喷洒农田来控制杂草。制造内切酶的实验室向研究人员和其他实验室出售他们的产品。该实验室描述了一种产品的作用方式，允许研究人员确定哪种产品最适合他们的预期用途。使用核酸内切酶可能很棘手，需要耐心和技巧。人们可以把限制性内切酶之类的酶看作是一把非常小、非常精细的剪刀，可以用来设计一个项目，但也可能出现故障如果处理不当，切割位置错误或根本无法切割。