enzimas de restricción
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TEMA : Enzimas de restricción
“U. N. JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION”HUACHO - PERÚ
FACULTAD: INGENIERÍA AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL
ESCUELA INGENIERÍA AGRONOMICAASIGNATURA : BIOTECNOLOGIA
DOCENTE: ING. AGRO. CARLOS GRADOS VILCHEZGUIA DE ESTUDIO:
SEMANA 1
La clave de la transgénesis, la obtención de un organismo genéticamente modificado, está en extraer genes de interés de un organismo e introducirlos en otro, de modo de obtener un producto con características mejoradas
Pero ¿cómo se hace para "cortar" ADN de un organismo e insertarlo en otro? Los genetistas necesitaban herramientas para hacerlo, y así descubrieron las enzimas de restricción, las “tijeras moleculares” que cortan el ADN
Pero ¿cómo se hace para "cortar" ADN de un organismo e insertarlo en otro? Los genetistas necesitaban herramientas para hacerlo, y así descubrieron las enzimas de restricción, las “tijeras moleculares” que cortan el ADN
De esta forma, es posible extraerlo del genoma de un organismo. También descubrieron las enzimas ligasas que "pegan" el fragmento de ADN aislado dentro del ADN del nuevo organismo. Ambos tipos de enzimas son esenciales en las técnicas de ingeniería genética
Las enzimas son proteínas que cumplen una función esencial en el metabolismo celular: son catalizadores biológicos (aceleradores de reacciones químicas) que hacen posible que las reacciones se lleven a cabo en un tiempo adaptado a las necesidades vitales del organismo
Enzimas
Entre sus características fundamentales se encuentra la de ser específicas, es decir que cada tipo de enzima actúa sobre un sustrato particular o una secuencia particular de una molécula, y no sobre otra.
La especificidad enzimática resulta fundamental en la actividad de las enzimas de restricción que cortan secuencias particulares y determinadas del ADN.
Enzimas
Pregunta fija para examen: ¿Qué caracteristicas hacen a las enzimas que resulten fundamental en la actividad de las enzimas de restricción ?
R:
También conocidas como endonucleasas, son enzimas que cortan los enlaces fosfodiester del material genético a partir de una secuencia que reconocen.
Las enzimas de restricción:
El sistema 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 sistema de restricción-modificación
Esto significa que cada enzima reconoce un sitio particular del ADN, es decir que reconoce una secuencia particular de nucleótidos. Esa secuencia específica para cada enzima se denomina “sitio de restricción”. Una vez que la enzima reconoce estos sitios, se posiciona sobre la molécula de ADN y corta dentro o en torno de esa secuencia.
Acorde a como realizan el corte, las enzimas se pueden clasificar en:
• Enzimas que generan “extremos romos” (parejos) • Enzimas que generan “extremos cohesivos” (disparejos).
Estos extremos “colgantes” de simple cadena pueden pegarse con otros extremos de cadena simple que tengan la secuencia complementaria.
Las enzimas encargadas de unir los extremos de ambas cadenas se denominan ligasas. .
Pregunta fija para examen:
¿Cómo se llaman las enzimas encargadas de unir las cadenas de ADN?
R:
Werner Arber(Gränichen, 1929) Microbiólogo suizo. Estudió en las universidades de Zúrich y en la de Ginebra, donde se doctoró en 1958. Trabajó en los laboratorios de biofísica de las universidades de Ginebra y de Los Ángeles. Desde 1971 fue profesor de biología molecular en Basilea.
Juntos obtuvieron el Premio Nobel de Medicina en 1978 por sus investigaciones sobre las enzimas de restricción bacterianas, capaces de cortar el
ADN viral, y su utilización en el campo de la genética molecular.
Daniel Nathans(Wilmington, 1928 - 1999) Médico y microbiólogo estadounidense. Estudió en la Universidad de Washington. En 1955 fue investigador del Instituto Nacional del cáncer y profesor del departamento de microbiología de la Universidad Johns Hopkins, del que fue nombrado director en 1972. En sus investigaciones usó una enzima de restricción para cortar el ADN de un virus cancerígeno en fragmentos y localizar los genes del virus.
Hamilton Smith(Nueva York, 1931) Biólogo molecular estadounidense. Se graduó en Matemáticas en 1952 y en Medicina en 1956 por la Universidad Jhons Hopkins. Investigó en el departamento de genética humana de la Universidad de Michigan hasta 1967 y posteriormente, fue nombrado catedrático de Microbiología, en 1973, por la misma Universidad en la que se graduó.
Son extraídas de organismos procarióticos (bacterias), donde actúan como un mecanismo de defensa, para degradar material genético extraño que entre en la célula. Las bacterias tienen la capacidad de metilar su DNA, lo cual sirve para distinguir entre el DNA extraño y el DNA propio. Las enzimas de restricción no pueden cortar DNA metilado, de este modo solo afectan el DNA extranjero y no el DNA bacterial.
Pregunta fija para examen:
¿De donde son extraídas las enzimas de restricción?
R:
TIPOS DE ENZIMAS DE RESTRICCIÓN
Tipo I y Tipo III:a. Tienen actividad de restricción (cortan) y modificación (metilan).
b. Cortan a cierta distancia de la secuencia de reconocimiento, las Tipo I cortan lejos de la secuencia de reconocimiento, ya sea río arriba o río abajo. Las Tipo III cortan de 5-8 bases antes o despúes de la secuencia que reconocen.c. Necesitan ATP para moverse a través de la molécula de DNA, desde el lugar de reconocimiento hasta el sitio del corte.
d. No necesitan ATP.
2. Tipo II:
TIPOS DE ENZIMAS DE RESTRICCIÓN
a. Sólo tienen actividad de restricción.
b. Cortan de manera consistente y predecible dentro de la secuencia que reconocen.c. Sólo requieren Mg++ como cofactor.
Pregunta fija para examen:
¿mencione tres diferencias entre los tipos de enzimas de restricción?
R: