enzimas

Enzimas de restricción
Un 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 este. Los sitios de restricción cuentan con entre 4 y 12 pares de bases, con las que sonreconocidos.
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 unir a otros extremos coincidentes que pueda haber en lacercanía (Apareamiento de Watson & Crick).
Los fragmentos de ADN obtenidos de este modo pueden unirse por otras enzimas llamadas ligasas, su nombre significa “pegar”, es una enzima capaz de catalizar la formación de puentes entre dos fragmentos de moléculas de adn.
Los plasmidos, son pequeñas moléculas de adn de doble cadena , de forma circular, la mayoría contienen genes resistentes a antibióticos y seencuentran dentro de las células bacterianas bajo ciertas condiciones. Los plasmidos se duplican de manera independiente del genoma de la bacteria donde se encuentre, porque tiene una secuencia de iniciación. Debido a su tamaño relativamente pequeño, los plasmidos contienen solo algunos sitios únicos donde pueden actuar las enzimas de restricción.
Sistemas de restricción-modificación (M-R)
Elsistema 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, eliminando las secuencias ajenas al genoma de estas. El ADN propio no sufre deleción por parte de las enzimas de restricción del organismo que las produce, puesto que previamente ha sido modificado por metilación a través de la acciónde 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 la infección 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 deDNA 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 vida de 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 degrupos metilo (CH3-) en determinadas bases dentro de determinadas secuencias del ADN, lo cual está catalizado por una metilasa específica.
Existen varios mecanismos de acción generales de estos sistemas, de los cuales destacan el tipo I y el tipo II:
M-R tipo I: Fueron los primeros en ser descritos. Lo característico de los sistemas M-R de tipo I es que las actividades de modificación y las de restricción estánproducidas por un complejo multiproteico, que realiza los dos tipos de actividades. Algunas características son:
Reconocen secuencias relativamente grandes que no presentan simetrías.
La actividad de restricción (de las subunidades R) corta lejos del sitio de reconocimiento (del orden de unos 1000 pb), y en lugares inespecíficos.
La restricción requiere de ATP.
La actividad metilasa del complejohace uso de S-adenosil-metionina (SAM) como donador de los grupos metilo.
M-R tipo II: Aquí cada subunidad del dímero reconoce la misma secuencia, presente en cada una de las partes especulares del palíndromo, y realiza un corte en un lugar específico, que obviamente tiene su correspondiente en la otra cadena de la otra mitad del palíndromo. Más de la tercera parte de las cepas bacterianas...