Enzimas de restricción

RESUMEN: ENZIMAS DE RESTRICICÓN
En los años 60’s los investigadores se interesaron en un tipo de virus (bacteriófagos) que infectaban exclusivamente a bacterias. Sin embargo se observó que existían algunas bacterias que parecían inmunes a los ataques bacteriófagos. Descubriendo después que tenían un complicado sistema de defensa basado en enzimas que cortan y rompen el ADN del bacteriófago.Recibiendo el nombre de enzimas de restricción porque son capaces de leer y bloquear el ADN extraño.
Las enzimas de restricción (ER) son proteínas con alta especificidad que reconocen secuencias específicas de ADN y cortan ácidos nucleicos (a.n) internamente dando como producto oligonucleótidos. Los organismos también cuentan con otro tipo de enzimas nucleasas que cortan a.n terminales (finales) delos extremos 5’ -3’ del ADN pero de manera externa llamadas exonucleasas y dan como producto nucleótidos. Las cuales no son consideradas enzimas de restricción.
Modo de acción
Las ER se unen al ADN de manera inespecífica o específica para reconocer y se fijarse en secuencias específicas de ADN (llamadas secuencias diana o sitio de restricción). Hacen dos cortes en cada hebra del ADN doble en ofuera del sitio mediante la hidrólisis del enlace fosfodiester.
Nomenclatura
Estas se nombran de acuerdo al organismo de donde provienen por ejemplo: EcoRI, se inicia con la primera letra del género bacteriano (Escherichia) seguida de las dos primeras letras la especie (coli), la primera letra de la cepa (RY13), un número romano para distinguir si hay más de una endonucleasa aislada de esamisma especie (I) además deberían llevar adelante una R de restricción o un M de metilasa según la función de la enzima, pero generalmente es omitida.
Tipos: Existen cuatro tipos de ER
Tipo I: Se compone de 2 subunidades para la restricción, 2 subunidades para la modificación (metilación) y una subunidad (heterólogas) para el reconocimiento, para la metilación como para el corte requieren de ATP,S-adenosilmetionina y Mg++. El corte se da a alguna distancia del lugar de reconocimiento. Reconoce secuencias específicas de 3-4 y 4-5 pb separado por 6-8pb cortando el DNA en sitios no específicos > de 1,000 pb.
Ejemplo: Enzima tipo I de Methanococcus jannaschii
Cuenta con dos subunidades con actividad metiltrasnferasa (HsdM) unidas a otras dos subunidades de restricción (HsdR) y dereconocimiento (HsdS). Esta al reconocer a la secuencia diana empieza la trasnlocación del ADN para la lectura y búsqueda de ADN propio para metilarlo, en caso de encontrar ADN extraño lo considera hostil y procede a cortarlo.
Tipo II: La restricción y modificación las provocan diferentes enzimas de la bacteria, por lo que puede haber división del DNA en ausencia de modificación, tiene dos subunidadeshomodiméricas y sólo requieren Mg+ (ión divalente) para cortar al DNA en el lugar de reconocimiento. Reconocen secuencias específicas palindrómicas de 3-10pb. Son las utilizadas en la clonación y biología molecular.
Ejemplos: EcoRI, HinIII, BamHI, Sau3A, TaqI,AluI
Las subunidades homodiméricas cuentan un domino topoisomerasa (evita el superenrrollamiento del ADN) y el domino endonucleasa (corte).Reconoce secuencias palindrómicas y realizan cortes con extremos romos o cohesivos dependiendo la enzima.
Estas se dividen en subtipos: ortodoxo, IIS, IIE, IIF, IIT, IIG, IIB, IIM, de las cuales las tipo “ortodoxo” son las usadas normalmente en biología molecular, los demás subtipos hacen cortes con características diferentes.
Tipo III: Parecidas a las tipo I con tienen dos subunidades, formanheterotetrameros y tienen lugares de reconocimiento simétricos. Para la metilación como para el corte requieren de ATP y Mg++. Reconocen secuencias específicas de 5-7pb y cortan de 24-27pb “down stream” del sitio de reconocimiento.
Ejemplo: EcoPI5
Se forman de la subunidad Res (restricción) y Mod (metriltrasferasa) la forma activa es cuando se unen encuentran dos enzimas cara-cara formando sus...