什麼是剪刀？眾所周知，它們是一種常見的工具，沒有它們，幾乎所有的工藝美術課都是不完整的。無論是紙還是皮革，剪刀都是世界上最常用的切割工具。但是，分子剪刀呢？信不信由你，沒有分子剪刀，生物技術的整個領域將是不存在。正是因為這些分子工具，我們才得以做出改變遊戲規則的發展，比如轉基因生物的出現！
圖註：基因編輯的示意表現。分子剪刀是限制性內切酶的常用名稱。限制性內切酶是在特定點切割雙鏈DNA分子的蛋白質。這些酶是操縱DNA所必需的。這些酶在應用科學中得到了應用，它們也自然存在於各種原核生物中。因此，它們為不斷擴展的分子生物學科學做出了巨大貢獻。
什麼是基因操縱？
基因操作也被稱為「基因工程」或「基因改造」。它涉及到藉助生物技術直接操縱生物體的基因。該技術廣泛應用於治療遺傳性疾病，生產無毒的轉基因生物，以及在研究中發揮重要作用的轉基因動物的生產。基因工程在醫學領域也有重要的應用。
例如，考慮一種易受昆蟲攻擊的植物。一旦它從地裡長出來，昆蟲就會吞噬整個作物，造成重大損失。通過基因操作，這種植物的基因組可以改變，當昆蟲攻擊時，植物存活下來，但昆蟲卻被殺死了。這些基因修飾也有助於抗除草劑、增強營養和植物對環境壓力的耐受性等領域。
圖註：轉基因玉米的專家基因操縱是如何發生的？
為了正確理解這一點，讓我們來看看基因操作是如何進行的。首先，要改變基因的有機體的DNA被分離出來。在分離DNA之後，對應於我們想要改變的質量的片段被切割。例如，如果番茄植株易受病毒攻擊，那麼它的DNA就會被分離出來，與病毒攻擊反應相對應的片段就會被切斷。
在這一節中，在空白處，添加了另一段負責對抗病毒攻擊的DNA。在膠合酶的幫助下，片段自身附著在原始DNA鏈上。以這種方式形成的DNA稱為重組DNA。此時，它被注入植物細胞內。然後這些細胞在組織培養中生長，在那裡它們發展成新的植物。我們稱它們為新的，因為這些植物不再易受病毒攻擊！
當我們需要改變植物的其他不利品質時，我們也採用類似的技術。這不僅適用於植物，動物也是用這種技術創造出來的。這些動物經常被用作藥物研究的對象。
分子剪刀
如上所述，分子剪刀有助於剪斷DNA片段以操縱基因組。在科學上，它們被稱為限制酶，因為它們對特定的DNA序列，即限制位點具有特異性。這些酶中有400多種是從自然產生的細菌中分離出來的。這些酶有助於細菌保護自己免受病毒的攻擊。
此外，這些限制性內切酶的功能被用於生物技術應用，以產生植物和動物的抗病性。太棒了，對吧？當限制性內切酶切開一個DNA片段時，它會在斷裂的DNA上形成粘端。考慮到外來DNA必須附著在這個地方，這些黏性末端實際上意義重大。
然後，外來的DNA被另一種叫做DNA連接酶的酶粘在這個斷裂的空間裡。脫氧核糖核酸連接酶產生鍵，完成一個適當的脫氧核糖核酸分子或鏈的糖磷酸骨幹。
什麼是內切酶和外切酶？
限制性內切酶有兩種類型：內切酶和外切酶。核酸內切酶在DNA的中心切割一個特定的DNA片段。另一方面，外切酶從一端切下。前一種酶可能導致鈍端或粘端的形成，而後一種酶則總是導致粘端。然而，核酸內切酶在阻止病原體進入方面具有特別重要的意義。
總結
儘管最近一段時間基因操作引起了爭議性的騷動，但事實證明，這對那些一生都在與基因疾病作鬥爭的人們來說是一個福音。由於它在農業上的應用，它也被證明是農民們豐收的福音。從藥物用途到工業用途，限制性內切酶無處不在。然而，這些只是這些神秘的酶如何幫助我們的幾個例子。因此，我們顯然認為限制性內切酶比你在垃圾抽屜裡找到的普通剪刀更為重要。你不同意嗎？