Todo Sobre Enzimas de Restricción

Las endonucleasas de restricción son una clase de enzimas que cortan moléculas de ADN. Cada enzima reconoce secuencias únicas de nucleótidos en una cadena de ADN, generalmente de aproximadamente cuatro a seis pares de bases de largo. Las secuencias son palindrómicas porque la cadena de ADN complementaria tiene la misma secuencia en la dirección inversa. En otras palabras, ambas hebras de ADN se cortan en la misma ubicación.

Dónde Se Encuentran Estas Enzimas

Las enzimas de restricción se encuentran en muchas cepas diferentes de bacterias donde su función biológica es participar en la defensa celular. Estas enzimas restringen el ADN extraño (viral) que ingresa a las células al destruirlas. Las células huésped tienen un sistema de modificación de restricción que metiliza su propio ADN en sitios específicos para sus enzimas de restricción respectivas, protegiéndolas de este modo de la escisión. Se han descubierto más de 800 enzimas conocidas que reconocen más de 100 secuencias de nucleótidos diferentes.

Tipos de Enzimas de Restricción

Existen cinco tipos diferentes de enzimas de restricción. El tipo I corta el ADN en ubicaciones aleatorias hasta 1.000 o más pares de bases del sitio de reconocimiento. Cortes de tipo III a aproximadamente 25 pares de bases del sitio. Ambos tipos requieren ATP y pueden ser enzimas grandes con múltiples subunidades. Las enzimas de tipo II, que se usan predominantemente en biotecnología, cortan el ADN dentro de la secuencia reconocida sin necesidad de ATP y son más pequeñas y simples.

Las enzimas de restricción de tipo II se nombran de acuerdo con la especie bacteriana de la que se aíslan. Por ejemplo, la enzima EcoRI se aisló de E. coli. La mayoría del público está familiarizado con los brotes de E. coli en los alimentos.

Las enzimas de restricción de tipo II pueden generar dos tipos diferentes de cortes dependiendo de si cortan ambas cadenas en el centro de la secuencia de reconocimiento o cada cadena más cerca de un extremo de la secuencia de reconocimiento.

El primer corte generará "extremos romos" sin salientes de nucleótidos. Este último genera extremos" pegajosos "o" cohesivos " porque cada fragmento de ADN resultante tiene un saliente que complementa los otros fragmentos. Ambos son útiles en genética molecular para fabricar ADN y proteínas recombinantes. Esta forma de ADN se destaca porque se produce por la ligadura (unión) de dos o más hebras diferentes que originalmente no estaban unidas entre sí.

Las enzimas de tipo IV reconocen el ADN metilado, y las enzimas de tipo V usan ARN para cortar secuencias en organismos invasores que no son palindrómicos.

Uso en Biotecnología

Las enzimas de restricción se usan en biotecnología para cortar ADN en hebras más pequeñas con el fin de estudiar las diferencias de longitud de fragmentos entre individuos. Esto se denomina polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP). También se usan para la clonación de genes.

Se han usado técnicas de RFLP para determinar que individuos o grupos de individuos tienen diferencias distintivas en secuencias génicas y patrones de escisión por restricción en ciertas áreas del genoma. El conocimiento de estas áreas únicas es la base para la toma de huellas dactilares de ADN. Cada uno de estos métodos depende del uso de electroforesis en gel de agarosa para la separación de los fragmentos de ADN. El tampón TBE, que se compone de base Tris, ácido bórico y EDTA, se usa comúnmente para la electroforesis en gel de agarosa para examinar productos de ADN.

Uso en Clonación

La clonación a menudo requiere insertar un gen en un plásmido, que es un tipo de pieza de ADN. Las enzimas de restricción pueden ayudar con el proceso debido a los salientes monocatenarios que dejan cuando hacen cortes. La ADN ligasa, una enzima separada, puede unir dos moléculas de ADN con extremos coincidentes.

Por lo tanto, al usar enzimas de restricción con enzimas ADN ligasa, se pueden usar trozos de ADN de diferentes fuentes para crear una única molécula de ADN.