4.2. Corte y unión de moléculas de ADN
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 éste. Los sitios de restricción cuentan con entre 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
unir a 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.
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 Premio Nobel de
Medicina de 1978 fue concedido a los microbiólogos Werner Arber, Daniel
Nathans yHamilton 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.
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 seanmutaciones 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 nuevos sitios 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.
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