¿Cómo se utilizan las enzimas de restricción?

Escrito por kate harris | Traducido por blas isaguirres
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¿Cómo se utilizan las enzimas de restricción?
Las enzimas de restricción se usan para cortar la doble hélice del ADN. (adn ? image by G.g1 from Fotolia.com)

Las enzimas de restricción son producidas naturalmente por bacterias. Desde su descubrimiento, han jugado un papel fundamental en la ingeniería genética. Estas enzimas reconocen y se cortan en lugares específicos de la doble hélice del ADN y han hecho posible avances en áreas como la terapia génica y la producción farmacéutica.

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Definición

Una enzima de restricción es un nombre más común para una endonucleasa de restricción. Las enzimas de restricción son proteínas que se encuentran en las células bacterianas que reconocen secuencias de ADN específico (ácido desoxirribonucleico) y luego cortan a través de la cadena de doble hélice en ese lugar. Estas enzimas de corte se investigaron por primera vez por Werner Arber, un bioquímico suizo en la Universidad de Ginebra. El descubrimiento de estas enzimas ha sido crítico en los avances de las tecnologías de ADN recombinante (que implica una combinación de ADN de diferentes especies), así como terapias de genes.

Tipos

Hay miles de diferentes enzimas de restricción, cada una con el nombre de la bacteria de la que se originó. Estas enzimas reconocen y cortan cientos de secuencias únicas de ADN, típicamente seis y cincuenta y seis unidades de base largas. Los científicos seleccionan enzimas de restricción específica a utilizar en función del resultado deseado.

Método de acción

Las enzimas de restricción trabajan al concentrarse en una secuencia específica de pares de bases en el ADN. El ADN tiene cuatro bases de nucleótidos que se emparejan juntos; pares de adenina con la timina, y pares de citosina con guanina. La enzima de restricción hace que ambas cadenas del ADN se rompan, a menudo resultando en moléculas de ADN que sobresalen con bases no apareadas, o extremos pegajosos. Estos extremos pegajosos pueden estar unidos entre sí con pares de bases complementarias de ADN cortado con las mismas enzimas de restricción, incluso si el ADN es de una especie totalmente diferente.

Usos

A fin de que un gen funcione, no puede simplemente insertarse directamente en una célula. En primer lugar, los científicos deben usar enzimas de restricción para empalmar, o cortar, el gen que desean utilizar. La misma enzima de restricción a continuación, se utiliza para abrir el ADN en una célula huésped, o vector, que suministra el ADN. El vector puede ser bacteriano o viral. Si el objetivo es producir grandes cantidades del gen deseado, las células bacterianas se utilizan típicamente. Si el objetivo es para la terapia génica, una célula viral modificado se utiliza que puede infectar a partes específicas de una célula con el fin de integrar el nuevo material genético.

Beneficios

El descubrimiento de las enzimas de restricción ha abierto las puertas a los avances científicos en la terapia génica, así como productos farmacéuticos. En 1982, la insulina humana producida en bacterias modificadas genéticamente fue el primer producto recombinante aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de EE.UU. para uso comercial. Algunos científicos esperan que la terapia génica pueda en última instancia conducir a tratamientos para enfermedades como el cáncer, enfermedades del corazón, el SIDA y la fibrosis quística.

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