enzimas de restriccion

Enzima de restricción

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Enzima de restricción
Una enzima de restricción (o endonucleasas de restricción) es aquella que puede reconocer una secuencia
característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto, llamado
sitio o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a éste, dependiendo de la enzima. Los sitios de restricción
cuentan conentre 4 y 12 pares de bases, con las que son reconocidos.
El mecanismo de corte de DNA se realiza a través de la ruptura de dos enlaces fosfodiéster en la doble hebra, lo que
da lugar a dos extremos de DNA. Éstos pueden ser romos (cuando los enlaces rotos coinciden) o
Cohesivos/escalonados. Estos últimos tienen tendencia a volver a unirse de modo espontáneo, ya que los extremos se
pueden unira otros extremos coincidentes que pueda haber en la cercanía (Apareamiento de Watson & Crick).
Los fragmentos de ADN obtenidos de este modo pueden unirse por otras enzimas
llamadas ligasas. Conocemos así el ADN vector, que sería aquel que es capaz de
replicarse independientemente del ADN de la célula anfitriona en la cual crece.
Dentro de este grupo de vectores están los plásmidos, moléculascirculares de ADN
halladas en las bacterias.

Corte de EcoRI dejando
extremos cohesivos.

Las enzimas de restricción que a pesar de ser distintas y provenir de distintas
especies, tienen la misma secuencia de reconocimiento y dejan el mismo extremo
cohesivo, pero no cortan en el mismo sitio, son llamadas isoesquizómeros. Por
ejemplo, están los isoesquizómeros Asp718 y KpnI.
El PremioNobel de Medicina de 1978 fue concedido a los microbiólogos Werner
Arber, Daniel Nathans y Hamilton Smith por el descubrimiento de las endonucleasas
de restricción lo que condujo al desarrollo de la tecnología de ADN recombinante.
El primer uso práctico de su trabajo fue la manipulación de la bacteria E. coli para
producir insulina humana para los diabéticos.

Restricción de SmaI dejandoextremos romos.

Uno de los campos en los que el uso de enzimas de restricción ha tenido mayor implicación ha sido el diagnóstico de
enfermedades genéticas relacionadas con cambios en la secuencia del ADN, ya sean mutaciones puntuales,
inserciones o deleciones de fragmentos. Si éstas se producen en un sitio de reconocimiento de la enzima de
restricción, al producirse eliminarán o agregarán nuevossitios de corte. Al aplicar esta enzima al gen de una persona
sana y una enferma se deberían observar distintas cantidades de fragmentos para cada caso en una electroforesis.

Sistemas de restricción-modificación (M-R)
El sistema de restricción-modificación (M-R) es usado in vivo por bacterias para protegerse de ataques de DNA
exógenos (normalmente víricos) que ingresen en la bacteria,distinguiéndolo del ADN propio, análogo a un sistema
inmune. El ADN propio no es reconocido por sus enzimas de restricción, puesto que previamente lo ha modificado
por metilación a través de la acción de una metiltransferasa, enzima que transfiere grupos metilo desde
S-adenosil-metionina (SAM) a bases específicas. Este sistema fue descubierto en 1968, a resultas de una serie de
estudios sobre lainfección del fago l en dos cepas diferentes de Escherichia coli (las llamadas cepas “K12” y “B”).
Este sistema consta de dos partes:
• Restricción: Este sistema le permite a la bacteria protegerse de DNA exógenos para evitar la “promiscuidad” en
los intercambios genéticos. Esto le confiere inmunidad frente a bacteriofagos que pudieran poner en peligro la
individualidad genética o incluso la vidade la bacteria, lo que se realiza a través de cortes mediante
endonucleasas de restricción a los DNA exógenos que ingresen a la bacteria.
• Modificación: Consiste en la introducción de grupos metilo (CH3-) en determinadas bases dentro de
determinadas secuencias del ADN, lo cual está catalizado por una metilasa específica.

Enzima de restricción
Existen varios mecanismos de acción...