Феномен рестрикции
Феномен Рестрикции (англ, restrict — ограничивать) открыли в 1952 г. американские генетики Сальвадоре Луриа (S. E. Luria) и Мэри Хьюмен (M. L. Human); они установили, что бактериофаги слабо размножаются на одних штаммах бактерий (как будто им что-то мешает), и беспрепятственно на других. Спустя десять лет швейцарский вирусолог Вернер Арбер (W. Arber; Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1978 г.) выяснил, что в основе феномена рестрикции лежит фрагментация вирусной ДНК под воздействием сайтспецифичных эндонуклеаз клетки-хозяина. Одновременно выяснилось, что рестрикция не является неизбежной; к ней можно приобрести устойчивость посредством Модификации (англ, modification) — специфического метилирования нуклеотидов в сайтах рестрикции. Ферменты рестрикции, или Рестриктазы (англ, restrictase), подавляют репродукцию бактериофагов с немодифицированной ДНК; напротив, при отсутствии этих ферментов или при наличии собственной системы модификации вирусы свободно размножаются. Модификация, приобретенная от хозяина, бактериофагом не наследуется и воспроизводится только при размножении на штаммах бактерий, обладающих полноценной системой рестрикции/модификации.
Системы Рестрикции/модификации (англ, restriction/modification; R/M) представляют собой бифункциональные комплексы, проявляющие «противоположно направленные» ферментативные активности. Одна из них — эндо-ДНКазная, или рестриктазная, другая — ДНК-метилазная (точнее, ДНК-метилтрансферазная). Субстратом для рестриктазы служит чужеродная ДНК, которая расщепляется на крупные фрагменты; субстратом для метилазы (англ, methylase) является ДНК хозяина, которая в результате модификации приобретает устойчивость к собственным ре — стриктазам.