细菌给自己盖的“免死金牌”与专门砍回文序列的分子斩首刀
1970 年 1月30日 · 限制性内切酶 (EcoRI / BamHI / HindIII)
你知道吗？
正读反读皆成章的回文密码，加上一颗小小的甲基免死金牌，构成了细菌王国最森严的敌我识别系统。
打开实验室-20℃冰箱里的酶盒，你会看到一排排名字古怪的限制性内切酶：EcoRI（来自大肠杆菌RY13）、BamHI（来自解淀粉芽孢杆菌H）、HindIII（来自流感嗜血杆菌Rd）。它们是基因工程的手术刀，专门在DNA长链上寻找正着读和倒着读一模一样的“回文序列（如EcoRI专挑GAATTC）”并咔嚓一刀切出黏性末端。
但在1970年以前，科学家一直百思不得其解：既然细菌肚子里装着这么凶残的DNA剪刀，为什么它没有把自己染色体的几千个GAATTC位点切得粉身碎骨？1970年1月，约翰·霍普金斯大学的Hamilton Smith与Kelly、Wilcox在《分子生物学杂志》连发两篇经典论文，首次从流感嗜血杆菌中纯化出能精准识别特定六碱基对称序列的II型限制酶（HindII），并与Werner Arber、Daniel Nathans共享了1978年诺贝尔奖。
原来，这是细菌与噬菌体病毒博弈亿万年演化出的“限制-修饰系统（R-M System）”：细菌在造出内切酶这把大砍刀的同时，还配套造了一个甲基转移酶，提前在自己基因组每一个识别位点的腺嘌呤或胞嘧啶上盖上一个“甲基（-CH3）”印章。
内切酶一摸到甲基印章就知道是自家兄弟，而刚钻进细胞、光溜溜没盖章的噬菌体DNA则会被当场凌迟处死！