¿Qué son las enzimas de restricción y cuál es su función?

Las enzimas de restricción son en realidad endonucleasas específicas de sitio, es decir, reconocen ciertas secuencias de ADN palindrómicas y las escinde específicamente con la mayor precisión, producidas solo por procariotas (es decir, bacterias).
Sabemos que tienen una gran variedad de aplicaciones en la clonación de genes.
¡Pero básicamente son homólogos de nuestro sistema inmune para las células bacterianas!
Cuando los bacteriófagos (virus que infectan a las bacterias) entran en la célula bacteriana … Los genes de las bacterias codifican enzimas de restricción que escinden el ADN del fago y lo inactivan.
Sr. ¡Las bacterias están salvadas! 🙂

Las enzimas de restricción (también conocidas como endonucleasas y exonucleasa) son proteínas enzimáticas que las bacterias expresan para defenderse de infecciones por virus (fagos). Su función es cortar el ADN o ARN viral exógeno antes de que pueda incorporarse al genoma bacteriano, secuestrar la célula y comenzar a replicar más partículas de virus.

Nuestra especie descubrió estos en la década de 1950 y en una década más o menos, comenzamos a explotarlos para estudiar la genética y la producción de bacterias genéticamente alteradas y células eucariotas posteriores.

Hoy en día son una herramienta común en todos los laboratorios de biología molecular y genética en el planeta, ya que tienen la capacidad de cortar ADN en secuencias específicas que nos permiten “pegar” genes y otras secuencias que deseamos estudiar.

Las enzimas de restricción (RE) son proteínas muy específicas (enzimas) que se unirán solo en ciertos sitios en una secuencia de ADN. Dos tipos de RE son:

1. Endonucleasas : este es el que todos usan y al que se refieren. Se escinde enlaces fosfodiéster en el medio (endo) de una secuencia de ADN.
2. Exonucleasas : escinde nucleótidos de uno en uno desde el final (eco). Menos popular.

Estos sitios específicos se conocen como “Sitios de restricción”. Muchas de estas RE son utilizadas por bacterias / archeae como un mecanismo de defensa contra la invasión de virus.

En biotecnología, las RE se usan en la clonación molecular para escindir un plásmido en un sitio específico y luego insertar su gen de interés para expresar su transcripción de ARNm y, por lo tanto, su proteína.

sustantivoBIOQUÍMICA
sustantivo plural: enzimas de restricción
una enzima producida principalmente por ciertas bacterias, que tiene la propiedad de dividir moléculas de ADN en o cerca de una secuencia específica de bases.

Corte de Secuencia de Reconocimiento de Fuente de Enzima
EcoRI Escherichia coli
5’GAATTC
3’CTTAAG
5′-G AATTC-3 ‘
3′-CTTAA G-5 ‘
EcoRII Escherichia coli
5’CCWGG
3’GGWCC
5′-CCWGG-3 ‘
3′-GGWCC -5 ‘
BamHI Bacillus amyloliquefaciens
5’GGATCC
3’CCTAGG
5′-G GATCC-3 ‘
3′-CCTAG G-5 ‘
HindIII Haemophilus influenzae
5’AAGCTT
3’TTCGAA
5′-A AGCTT-3 ‘
3′-TTCGA A-5 ‘
TaqI Thermus aquaticus
5’TCGA
3’AGCT
5′-T CGA-3 ‘
3′-AGC T-5 ‘
NotI Nocardia otitidis
5’GCGGCCGC
3’CGCCGGCG
5′-GC GGCCGC-3 ‘
3′-CGCCGG CG-5 ‘
HinFI: ” Hin”FI Haemophilus influenzae
5’GANTC
3’CTNAG
5′-G ANTC-3 ‘
3′-CTNA G-5 ‘
Sau3AI Staphylococcus aureus
5’GATC
3’CTAG
5′- GATC-3 ‘
3′-CTAG -5 ‘
PvuII * Proteus vulgaris
5’CAGCTG
3’GTCGAC
5′-CAG CTG-3 ‘
3′-GTC GAC-5 ‘
SmaI * Serratia marcescens
5’CCCGGG
3’GGGCCC
5′-CCC GGG-3 ‘
3′-GGG CCC-5 ‘
HaeIII * Haemophilus aegyptius
5’GGCC
3’CCGG
5′-GG CC-3 ‘
3′-CC GG-5 ‘
HgaI [69] Haemophilus gallinarum
5’GACGC
3’CTGCG
5′-NN NN-3 ‘
3′-NN NN-5 ‘
AluI * Arthrobacter luteus
5’AGCT
3’TCGA
5′-AG CT-3 ‘
3′-TC GA-5 ‘
EcoRV * Escherichia coli
5’GATATC
3’CTATAG
5′-GAT ATC-3 ‘
3′-CTA TAG-5 ‘
EcoP15I Escherichia coli
5’CAGCAGN25NN
3’GTCGTCN25NN
5′-CAGCAGN25 NN-3 ‘
3′-GTCGTCN25NN -5 ‘
KpnI [70] Klebsiella pneumoniae
5’GGTACC
3’CCATGG
5′-GGTAC C-3 ‘
3′-C CATGG-5 ‘
PstI [70] Providencia stuartii
5’CTGCAG
3’GACGTC
5′-CTGCA G-3 ‘
3′-G ACGTC-5 ‘
SacI [70] Streptomyces achromogenes
5’GAGCTC
3’CTCGAG
5′-GAGCT C-3 ‘
3′-C TCGAG-5 ‘
SalI [70] Streptomyces albus
5’GTCGAC
3’CAGCTG
5′-G TCGAC-3 ‘
3′-CAGCT G-5 ‘
ScaI * [70] Streptomyces caespitosus
5’AGTACT
3’TCATGA
5′-AGT ACT-3 ‘
3′-TCA TGA-5 ‘
SpeI Sphaerotilus natans
5’ACTAGT
3’TGATCA
5′-A CTAGT-3 ‘
3′-TGATC A-5 ‘
SphI [70] Streptomyces phaeochromogenes
5’GCATGC
3’CGTACG
5′-GCATG C-3 ‘
3′-C GTACG-5 ‘
StuI * [71] [72] Streptomyces tubercidicus
5’AGGCCT
3’TCCGGA
5′-AGG CCT-3 ‘
3′-TCC GGA-5 ‘
XbaI [70] Xanthomonas badrii
5’TCTAGA
3’AGATCT
5′-T CTAGA-3 ‘
3′-AGATC T-5 ‘
Llave:
* = extremos romos
N = C o G o T o A
W = A o T