Endonucleasi

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Le endonucleasi sono enzimi idrolitici identificati negli anni settanta, che scindono il legame fosfodiesterico all'interno di una catena polinucleotidica, dividendola in due polimeri, a differenza delle esonucleasi che ne distaccano il nucleotide terminale. Endonucleasi sono coinvolte nella riparazione del DNA e nella maturazione dell'RNA degli Eucarioti.

Alcuni enzimi, come le deossiribonucleasi I, tagliano il DNA in maniera relativamente aspecifica (senza considerare la sequenza); mentre altri, come le endonucleasi di restrizione, tagliano il DNA solo in corrispondenza di specifiche sequenze nucleotidiche.

Sono endonucleasi sequenza-specifiche gli enzimi di restrizione batterici, che tagliano il DNA in regioni particolari definite siti di restrizione. Spesso tale idrolisi avviene in sequenze palindromiche (sequenze che lette nella stessa polarità su entrambi I filamenti complementari risultano essere identiche) lunghe circa 4-6 bp e in modo asimmetrico creando delle estremità coesive (ciò permette la generazione di molecole di DNA che si autoassemblano in varie combinazioni), oppure effettuare un taglio centrale creando estremità piatte o "blunt". È un sistema di riconoscimento di DNA estraneo dei batteri, funge da meccanismo di difesa contro agenti estranei come i virus.

Gli enzimi di restrizione sono ampiamente utilizzati nella tecnologia del DNA ricombinante in quanto permettono di ottenere dei frammenti di DNA che digeriti con lo stesso enzima possono essere connessi, una volta appaiati mediante ibridazione, dalla DNA ligasi che catalizza la formazione del legame fosfodiesterico.