Endonuklease adalah enzim nuklease  yang memecah ikatan fosfodiester dalam polinukleotida dari interior (endo). Mereka menghidrolisis ikatan fosfodiester yang ada dalam rantai polinukleotida. Beberapa endonukleas tidak spesifik dan mereka dapat memotong ikatan fosfodiester antara nukleotida apa pun.

Kelas khusus endonuklease, yang disebut restriksi endonuklease (enzim restriksi), sangat spesifik dalam aksi mereka dan mereka memotong pada urutan tertentu dalam rantai polinukleotida yang disebut Situs Pembatasan. Pembatasan endonuklease memiliki aplikasi besar dalam teknologi DNA rekombinan.

Endonuklease adalah enzim khusus yang mampu memutus ikatan antara asam nukleat dalam rantai polinukleotida, menghasilkan dua fragmen. Endonuklease dapat bertindak dalam DNA dan RNA untuk memotong dari dalam untai. Endonuklease tertentu, yang dikenal sebagai restriksi endonuklease, menyerang situs spesifik dalam untaian RNA dan DNA, mengenali sekuens tertentu. Endonuklease sangat berharga dalam penelitian ilmiah ketika orang menginginkan kemampuan untuk mengedit informasi genetik, seperti dalam rekayasa genetika.

Sebaliknya, eksonuklease hanya dapat memotong bahan genetik di ujung untai DNA atau RNA. Endonuklease digunakan oleh bakteri dan archaea sebagai bagian dari mekanisme pertahanannya. Beberapa pengamatan awal dari enzim ini dalam aksi berasal dari penelitian pada bakteri, dan bakteri digunakan untuk memproduksi endonukleas dalam skala besar untuk tujuan penelitian.

Dalam bakteri, endonuklease dirancang untuk mengusir serangan virus dengan memotong DNA asing sehingga menjadi tidak berfungsi. Organisme melindungi DNA sendiri dari aksi endonuklease melalui proses yang dikenal sebagai metilasi. Metilasi mencegah endonuklease dari bertindak, memastikan bahwa DNA organisme dibiarkan utuh. DNA asing, bagaimanapun, tidak begitu beruntung, dan endonuklease akan memotong tulang belakang DNA dengan rapi di dua tempat, memutuskan untuk membuat untaian yang terpisah. Bergantung pada endonuklease mana yang terlibat, peristiwa itu mungkin “tumpul” atau “lengket,” merujuk pada di mana di untai DNA atau RNA terputus.

Para peneliti dapat menggunakan endonuklease pembatasan yang dikenal untuk memotong DNA di area target yang diinginkan, menciptakan titik penyisipan yang nyaman. Materi genetik baru dapat dimasukkan pada titik ini, dengan tujuan membujuk ekspresi gen yang sama sekali baru. Ini dapat digunakan untuk melakukan hal-hal seperti memperkenalkan resistensi herbisida pada tanaman sehingga petani dapat menyemprot ladang untuk menekan gulma.

Laboratorium yang memproduksi endonuklease menjual produknya kepada peneliti dan laboratorium lain. Laboratorium menjelaskan cara-cara di mana suatu produk dapat bertindak, yang memungkinkan para peneliti untuk menentukan produk mana yang paling cocok untuk penggunaan yang diinginkan. Bekerja dengan endonuklease bisa rumit, dan itu membutuhkan kesabaran dan keterampilan. Seseorang dapat menganggap enzim seperti restriksi endonuklease sebagai set gunting yang sangat kecil dan sangat rewel yang dapat digunakan untuk membuat proyek, tetapi juga dapat gagal fungsi jika tidak ditangani dengan benar, memotong di tempat yang salah atau gagal memotong sama sekali.