endonucleasa


ENDONUCLEASAS DE RESTRICCIÓN

Nucleasas nos indica que participan en la hidrólisis de ADN, mientras en el término ENDO hace referencia a que no hace cortes en los extremos 5´ o 3´ sino más bien hace cortes dentro de la hebra de doble banda.
Usualmente se les llama enzimas de restricción, pero este concepto no aplica bien ya que una enzima es cualquier proteína que catalice una rxn química,por lo que se prefiere usar el término de endonucleasas de restricción. Estas reconocen secuencias específicas de ADN y realizan cortes.
Forman parte importante de un Sistema de Modificación-Restricción (SMR) presente en bacterias. Estos sistemas tienen una función que es proteger las bacterias contra los virus.
Todo empezó en 1952, en donde descubrieron bacteriófagos en una cepa de E.coli quese multiplicaban bien, estos se llevaban a infectar otra cepa y en esta se reducía la tasa de multiplicación viral, en donde los que sobreviran eran modificados para que con el tiempo desarrollaran las modificaciones adecuadas para obtener una multiplicación efectiva.
En 1962-1968 se descubrieron enzimas específicas para cada cepa de Ecoli, en donde había un fenómeno de restricción decrecimiento de bacteriófagos, debido a la actividad de endonucleasas y las modificaciones en generaciones sucesivas de los bacteriófagos no restringidos se debían a un fenómeno de modificación debido a enzimas metiladas




En la representación, en amarrillo esta la E coli B en donde el bacteriófago puede infectar sin problema, después se toma una muestra de bacteriófagos de la cepa B y setrata de infectar la cepa K morada pero no tiene la misma tasa de multiplicación. Con el tiempo se observa que la tasa aumenta en la cepa K hasta llegar a la multiplicación máxima. Después se devuelve a cepa B y estas no pueden crecer de la misma forma, hay un fenómeno de restricción ya que una cepa restringía la multiplicación de un virus pero con el tiempo este logra las modificacionesadecuados para multiplicarse en esa cepa en ESPECÍFICO.
Lo que sucedía era que estos sistemas de modificación-restricción defendían una bacteria contra bacteriófagos que están en el ambiente, y esto lo lograba mediante las endonucleasas, sin embargo algunos lograban sobrevivir mediante metilación en bases nitrogenadas, de manera que lograban infectar la cepa. Esto indica que existe un reconocimientode secuencias de ADN, para que una cepa reconociera una secuencia y la otra cepa una secuencia diferente, ese el principio SMR.



En la imagen se ve una bacteria donde el cromosoma bacteriano esta metilado mediante metilasa, que es producida por la misma cepa. Por lo que si llega un bacteriófago sin metilaciones van a llegar las endonucleasas y lo degradan. No obstante este es un asuntode probabilidades, ya que en el citoplasma están presenten las ambas enzimas, la metilasa y la endonucleasa, por lo que si el ADN viene no metilado puede ser que la metilasa lo alcance primero y lo modifique agregando grupos metilos en adeninas o citocinas, de modo que logra la replicación, aunque esta probabilidad es muy baja, suele llegar primero la endonucleasa. En el citoplasma hay altaconcentración de endonucleasas y baja de metilasas.

Siempre se necesitan de estas metilasas para metilar el ADN plasmático propio bacteriano, sino se degradaría su ADN, lo cual nunca se busca. Los pocos virus que se logran replicar pueden infectar la misma cepa y alcanzar una alta tasa de multiplicación
La metilación se da en las bases nitrogenadas adenina o citosina. En adenina se metila enNitrógeno 6, el CH3 evita que la endonucleasa corte en esa posición. En Citosina se puede en carbono 5 o Nitrógeno 4, de igual forma estas cadenas de carbono que evitan los cortes de endonucleasas, no son los únicos pero son los más usuales.
Se siguieron los estudios y para 1950 lograron aislar la enzima HindII y se dieron cuenta que esta enzima no cortaba el propio ADN de la bacteria, esto es...