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Introducción

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El descubrimiento, caracterización y aislamiento de los diferentes tipos de enzimas ha facilitado el estudio del genoma, así como de la regulación de su expresión y de la correlación que existe en el desarrollo de diversas patologías. Hoy en día es común la aplicación de técnicas de biología molecular en diversas disciplinas del área de ciencias de la salud que tienen gran impacto, especialmente en la investigación clínica. Entre las enzimas que modifican a los ácidos nucleicos se encuentran las nucleasas, enzimas capaces de cortar los enlaces fosfodiéster que unen a los nucleótidos en una cadena de ácidos nucleicos. Las nucleasas se denominan endonucleasas si cortan el enlace fosfodiéster en nucleótidos localizados dentro de la cadena del ácido nucleico; si cortan los enlaces de los nucleótidos que están en los extremos se llaman exonucleasas.

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Origen de las enzimas

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En la década de 1950 algunos investigadores observaron un fenómeno de restricción y modificación del ácido desoxirribonucleico (DNA, deoxyribonucleic acid) en ciertas cepas de bacterias que presentaban una replicación restringida de bacteriófagos (virus que infectan bacterias) al ser infectadas por éstos. Los fagos que lograban replicar su DNA en una cepa podían infectar con éxito otros cultivos de la misma cepa, pero no infectar otras cepas de la misma especie.

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En 1960, Stewart Linny y Werner Arber obtuvieron evidencias de que la degradación y la metilación del DNA detectada en bacterias se debían a un fenómeno de defensa del hospedador en contra de los bacteriófagos. Descubrieron estas enzimas al estudiar cepas de E. coli y observar que ciertas enzimas metilaban al DNA en una secuencia específica y otras lo cortaban en la misma posición. Las enzimas con capacidad de corte se llaman enzimas de restricción y deben su nombre a que “restringen” la permanencia de un DNA “exógeno” (por lo general proveniente de los bacteriófagos) en la célula bacteriana que la expresa.

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Las enzimas de restricción particularmente son endonucleasas que cortan los enlaces fosfodiéster del DNA en secuencias específicas denominadas secuencia DIANA. Esta secuencia tiene una longitud de 4-8 pares de bases presentes en el interior de una molécula de DNA; por lo común es palindrómica. Una secuencia palindrómica es aquella que se lee de la misma manera en un sentido y en el otro, por ejemplo: 5AATTCGAATT33TTAAGCTTAA5

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Todas las especies de bacterias sintetizan uno o más tipos de enzimas de restricción; cada una reconoce una secuencia particular, lo que asegura su protección.

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En la actualidad, se ha descrito la composición bioquímica y genética de más de 5 000 sistemas de restricción/metilación (R/M) en REBASE (http://rebase.neb.com), la base de datos más importante sobre enzimas de restricción. En ella se encuentra la información de las enzimas en relación a sus secuencias de reconocimiento, sitios de corte, organismos de los cuales se aislaron, secuenciación, estructura y casas comerciales en ...

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