Eiwit met endonuclease-activiteit dat DNA kan “knippen” door op plaatsen met een specifieke herkenningssequentie een scheve of een rechte dubbelstrengsbreuk aan te brengen
Restrictie-enzymen komen van nature voor in bacteriën als verdediging tegen bacteriofagen. Het virus-DNA wordt door restrictie-enzymen gefragmenteerd terwijl het eigen DNA beschermd wordt door DNA-methylering. De enzymen worden ook endonucleases genoemd omdat ze midden in een DNA-sequentie kunnen werken. Daarnaast zijn er exonucleases die DNA knippen vanaf de uiteinden.
Restrictie-enzymen herkennen een bepaalde sequentie van vier tot acht nucleotiden. De knip kan recht zijn (op dezelfde positie in de twee strengen) of scheef (in de ene streng op een andere plaats dan in de complementaire streng). Bijvoorbeeld het enzym EcoRI herkent de sequentie 5’-GAATTC-3’, knipt in die streng na de G en in de complementaire streng vier basen verder zodat “klevende” uiteinden ontstaan van 5’-G … AATTC-3’ in de ene en 3’-CTTAA … G-5’ in de andere streng. Voor de moleculaire biologie zijn zulke klevende (“sticky”) uiteinden gemakkelijker hanteerbaar dan de stompe (“blunt”) uiteinden van een rechte knip.
De ontdekking van restrictie-enzymen eind jaren zestig van de vorige eeuw markeerde het begin van de moleculaire biologie en de recombinant-DNA-technologie. Het is een essentiële techniek om stukken “vreemd” DNA in een plasmide te voegen en zo een gen te kloneren.
In de evolutiebiologie zijn restrictie-enzymen bekend omdat je er polymorfieën en genetische verwantschap in het DNA mee zichtbaar kunt maken (“DNA fingerprinting”). Het patroon van DNA-fragmenten dat ontstaat door restrictie verschilt van persoon tot persoon vanwege variatie in de herkenningsplaatsen en indels in de geknipte fragmenten. Restrictiefragmentlengte-polymorfie (RFLP) was lange tijd de meest gebruikte techniek om verwantschapsrelaties op te sporen.
