Enzimas de restricción

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Types of Restriction Enzymes

Restriction enzymes are grouped into various classes (Types I, II, III and IV) each defined by their structural composition, cleavage specificity, and enzymatic activity requirements. Each type has distinct properties and applications, particularly in genetic engineering and research. Within molecular biology, Type II enzymes are particularly favored for their simplicity and precision in cutting near or at their recognition sites. See table below for further characteristics and details of the enzyme types.

Type Characteristic Recognition Site Cleavage Pattern
Type I
  • Large and complex structure composed of multiple subunits that perform different activities such as restriction, modification, and specificity
  • Require ATP
  • Useful for studying bacterial immune defense mechanisms
Non-specific, distant from recognition site Random, far from recognition site
Type II
  • Simple enzymes that do not require ATP and recognize specific DNA sequences
  • Mg2+ required for most
  • Widely used in molecular biology
Specific palindromic sequences Precise within or near the recognition site, producing defined overhangs or blunt ends
Type III
  • Complex; require ATP but cleave DNA at specific sites away from their recognition sequences, roughly 24–26 nucleotides away
  • Require ATP
  • Useful for studies that require precise cuts a known distance from recognition site
Specific but less palindromic than Type II Fixed number of bases away from the recognition site
Type IV
  • Target modified DNA, such as methylated or hydroxymethylated DNA, typically at adenine or cytosine bases
  • Mg2+ required for most
  • Useful in epigenetic studies or for viral DNA distinction
Specific sequences that are methylated Varies, typically near the recognition sequence

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Introducción a las enzimas de restricción

Las enzimas de restricción (endonucleasas de restricción) reconocen secuencias de ADN específicas y de corta longitud denominadas secuencias de reconocimiento o sitios de restricción. Las enzimas de restricción cortan el ADN de doble cadena situado dentro de estas secuencias específicas o adyacente a ellas. Un mapa de una secuencia de ADN que muestra los sitios de restricción presentes en esa secuencia se denomina mapa de restricción. Los mapas de restricción son muy valiosos para el clonaje, la tipificación de ADN y cualquier otro experimento en el que se utilicen enzimas de restricción.

Cada enzima de restricción tiene unas condiciones de reacción en las que funciona mejor. Estas condiciones incluyen la duración y la temperatura de incubación. Las enzimas de restricción suelen venderse con tampones en los que estas tienen una actividad óptima. Utilizar las condiciones de reacción correctas e incubar durante el tiempo adecuado es importante para evitar la actividad star de algunas enzimas. La actividad star se produce cuando una enzima empieza a ser menos específica en los sitios que escinde. La inactivación de la enzima después de la digestión también puede ayudar a prevenir la actividad star.

Dos (o más) enzimas de restricción pueden reconocer la misma secuencia. Se denominan isoesquizómeros. Los isoesquizómeros tienen el mismo sitio de reconocimiento pero pueden diferir en el sitio de corte. Los isoesquizómeros ofrecen flexibilidad en la elección de la enzima en situaciones en las que se necesitan varias enzimas pero no se dispone de tampones o condiciones de reacción compatibles.