La tecnologia del DNA ricombinante è un nuovo approccio all’esplorazione delle molecole fondamentali alla vita. Il DNA ricombinante si basa sugli enzimi che agiscono sugli acidi nucleici. Un gruppo di reagenti fondamentali sono gli enzimi di restrizione, endonucleasi che riconoscono sequenze specifiche su DNA a doppia elica che possono essere tagliate. I frammenti che ne derivano si possono separare e individuare per mezzo di elettroforesi su gel. Frammenti contenenti particolari sequenze possono essere identificate attraverso ibridizzazione con una sonda marcata di DNA a singolo filamento (Southern blotting). Il DNA può essere sequenziato per mezzo del taglio chimico al livello di basi particolari (metodo Maxam-Gilbert) o per mezzo dell’interruzione controllata della replicazione (metodo di Sanger). I frammenti derivati vengono separati per mezzo di elettroforesi su gel e visualizzati per autoradiografia di una marcatura con P32 al 5’ o per mezzo di marcature fluorescenti. L’ibridizzazione con sonde specifiche di DNA complementare (cDNA) o di RNA è utile per evidenziare specifiche sequenze. Le sonde di DNA sono utilizzate anche per nuove combinazioni di DNA lunghe un centinaio di nucleotidi, particolarmente importante è la PCR (reazione polimerasica a catena) che rende possibile una grande amplificazione dei segmenti specifici di DNA in vitro. Questa tecnica è molto importante per identificare marcatori patogeni di cellule cancerose, per tipizzare genotipi individuali e per leggere sequenze di DNA da fossili antichi milioni di anni.
ENZIMI DI RESTRIZIONE: sono detti anche endonucleasi di restrizione e riconoscono sequenze specifiche di DNA a doppia elica tagliando entrambi i filamenti in punti specifici. Tali enzimi si trovano in molti procarioti dove hanno il ruolo di spezzare molecole di DNA estraneo ma il DNA proprio della cellula non viene attaccato perchè i siti riconosciuti dai suoi enzimi di restrizione sono metilati. Caratteristica delle endonucleasi di restrizione è quella di riconoscere sequenze palindromiche di lunghezza compresa tra le quattro e le otto basi idrolizzando un legame fosfodiestere su ciascun filamento di questa regione a livello dell’asse di simmetria. In ogni filamento l’enzima taglia il legame fosfodiestere C-G dal lato 3’ dell’asse di simmetria. Tali enzimi sono usati per tagliare molecole di DNA in frammenti specifici che possono essere analizzati e manipolati.