的内切核酸酶是酶切割位于核苷酸链内的磷酸二酯键。核酸内切酶限制位点差异很大。其中一些酶几乎可以在任何地方切割DNA（脱氧核糖核酸，我们的遗传物质），也就是说，它们是非特异性的。
相反，存在另一组内切核酸酶，其在要切割的区域或序列中非常特异。这组酶称为限制性酶，在分子生物学中非常有用。在这一组中，我们拥有著名的酶Bam HI，Eco RI和AluI。
内切核酸酶内部切割DNA。
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与核酸内切酶相反，还有另一类催化蛋白-核酸外切酶-负责破坏链末端的磷酸二酯键。
限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶或限制性内切酶是催化蛋白，负责以非常特定的序列切割DNA链内的磷酸二酯键。
这些酶可以从多家生物技术公司购买，在当前的DNA操作技术中，它们的使用几乎必不可少。
限制性内切核酸酶的名称使用其起源的生物的二项式科学名称的首字母来命名，其后是菌株（这是可选的），并以它们所属的限制性内切酶群结尾。例如，Bam HI和Eco RI是广泛使用的核酸内切酶。
该酶可识别的DNA区域称为限制性酶切位点，并且对于每种核酸内切酶而言都是唯一的，尽管在限制性酶切位点可能会出现几种酶。该位点通常由短回文序列组成，长度约为4至6个碱基对，例如AGCT（对于Alu I）和GAATTC（对于Eco RI）。
回文序列是尽管在5'至3'或3'至5'方向上读取但相同的序列。例如，对于Eco RI，回文序列为：GAATTC和CTTAAG。
限制性内切核酸酶的功能与应用
幸运的是，对于分子生物学家来说，细菌在进化过程中发展出一系列限制性内切酶，这些内切酶可在内部分裂遗传物质。
在自然界中，这些酶（可能是作为细菌的保护系统）已经进化为防止外来DNA分子（例如来自噬菌体的分子）入侵的保护系统。
为了区分天然和外源遗传物质，这些限制性核酸内切酶可以识别特定的核苷酸序列。因此，不具有该序列的DNA可以在细菌内部不受干扰。
相反，当核酸内切酶识别限制性酶切位点时，它与DNA结合并切割。
生物学家对研究生物的遗传物质感兴趣。但是，DNA由数百万个碱基对组成。这些分子非常长，必须以小片段进行分析。
为了实现该目标，限制性核酸内切酶被整合到各种分子生物学方案中。例如，单个基因可以被捕获并复制以供将来分析。该过程称为“克隆”基因。
限制性片段长度多态性（RFLP）
限制性片段长度多态性是指限制性核酸内切酶能够识别和切割的DNA中特定核苷酸序列的模式。
由于这些酶的特异性，每种生物的特征都在于DNA中特定的切割模式，其起源是可变长度的片段。
限制性核酸内切酶的类型
历史上，限制性核酸内切酶已分为三类酶，以罗马数字表示。最近，已经描述了第四种核酸内切酶。
第一类
I型核酸内切酶最重要的特征是它们是由几个亚基组成的蛋白质。这些中的每一个都作为单个蛋白质复合物起作用，并且通常具有两个亚基，分别称为R，两个M和一个S。
S部分负责DNA中限制性位点的识别。就其本身而言，R亚基对于裂解是必不可少的，而M负责催化甲基化反应。
I型酶共有四个亚类，分别以字母A，B，C和D表示。该分类基于遗传互补。
I型酶是第一个被发现和纯化的限制性核酸内切酶。但是，在分子生物学中最有用的是II型，这将在下一部分中进行描述。
第二类
II型限制性核酸内切酶识别特定的DNA序列，并在接近产生5'磷酸和3'羟基的序列的恒定位置切割。他们通常需要镁离子（Mg 2+）作为辅助因子，但是有些还具有更具体的要求。
从结构上讲，它们可以单体，二聚体甚至四聚体的形式出现。重组技术使用II型核酸内切酶，因此，已鉴定出3,500多种酶。
III型
这些酶系统由称为mod和res的两个基因组成，它们编码识别DNA的亚基以及修饰或限制。这两个亚基都是限制性酶所必需的，这一过程完全依赖于ATP水解。
为了切割DNA分子，该酶必须与非回文识别序列的两个副本相互作用，并且这些位点在底物上的方向必须相反。切割之前是DNA易位。
IV型
最近又确定了一个附加组。该系统由两个或两个以上的基因组成，这些基因编码仅切割修饰的DNA序列（甲基化，羟甲基化或氢甲基化的葡萄糖基）的蛋白质。
例如，酶EckKMcrBC识别两个一般形式为RmC的二核苷酸。嘌呤随后是甲基化的胞嘧啶，可以被几个碱基对隔开-从40个到几乎3000个碱基。裂解发生在酶识别的位点后约30个碱基对。
V型核酸内切酶
这种类型的核酸内切酶也称为“归巢”核酸内切酶。这些酶识别并切割基因组独特位点上的目标DNA序列14到40 bp。
这些酶通常在内含子中编码，并且据信它们的功能是促进切割序列的水平转移。切割后，基于互补序列在DNA双螺旋中发生断裂修复。
例子
来自大肠杆菌的核酸内切酶I充当针对噬菌体和寄生虫的防御系统。它主要位于细胞质膜和细胞壁之间。它会在周质空间中与之相互作用的外源DNA中产生双链断裂。
CRISPR-Cas内切核酸酶是作用于多种细菌防御机制的酶。它们从入侵的生物（通常是病毒）中识别并切割特定的DNA序列。
最近，麻省理工学院（MIT）的研究人员发现了一种用于修饰人类细胞的高精度CRISPR-Cas12bm基因组编辑系统。
参考文献
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