Enzimas de Restricción y Nucleasas 4.5

Enzimas de Restricción y Nucleasas

• Son enzimas que reconocen pequeñas secuencias de ADN.
• Su función es la digestión de ácidos nucleicos durante la replicación, reparación de mutaciones y transcripción.
• Tipos de nucleasas:
  • Ribonucleasas (ARNasas)
  • Desoxirribonucleasas (ADNasaS)
  • Exonucleasas: degradan el último nucleótido del extremo 3' o 5' de un polinucleótido.
  • Endonucleasas: cortan los enlaces fosfodiéster que unen los nucleótidos.
  • Meganucleasas: son endonucleasas que se unen a secuencias largas para cortarlas.

Enzimas de Restricción

• Son enzimas, de origen bacteriano, que cortan los enlaces fosfodiéster del ADN.
• Reconocen secuencias cortas de 4-8 pares de bases de tipo palindrómico.
• Secuencia palindrómica: secuencias de ADN que se leen igual desde 5' a 3' en ambas hebras.
  • Ejemplo: 5'-GAATTC-3' 3'-CTTAAG-5'

Palíndromos

• Son lugares especiales del genoma, que constituyen secuencias "diana" para enzimas de restricción (endonucleasas).
• Los sitios de restricción son diferentes según la bacteria de la cual provienen.
• Hay dos tipos:
  • Generan extremos romos: cortan el ADN de forma simétrica.
  • Generan extremos cohesivos: cortan el ADN de forma asimétrica.

Ligasas

• Las ADN ligasas catalizan la formación de un enlace fosfodiéster entre 2 nucleótidos.
• Pueden unir dos moléculas distintas de ADN o dos extremos de una misma cadena.
• Tipos de ADN ligasas:
  • ADN ligasa 1: implicada en la replicación del ADN.
  • ADN ligasas 2, 3 y 4: implicadas en la reparación del ADN
• También existen ARN ligasas que unen moléculas de ARN.

Mutaciones

• Alteración de la secuencia original del ADN de un gen, que cambia la secuencia de aminoácidos de la proteína codificada por ese gen.
• Pueden ser cambios estructurales en un cromosoma.
• Las células tienen mecanismos de reparación del ADN:
  • ADN polimerasa
  • ADN ligasas 2, 3 y 4.
• Si no se repara la mutación, se mantendrá al replicarse la célula.
• Tipos de mutaciones según su efecto:
  • Silenciosas o sinónimas: no producen cambios en la proteína.
  • Cambio de sentido o missense: cambian un aminoácido por otro.
  • Sin sentido o nonsense: generan un codón de terminación.
  • Cambio de pauta de lectura: por inserción o deleción de nucleótidos, cambiando el sentido de lectura de la secuencia de aminoácidos.

Polimorfismos

• Variaciones en la secuencia de ADN en un locus dado.
• Tipos:
  • Polimorfismos de un solo nucleótido (SNP): cambios en un nucleótido.
    • Tipos de SNP según su localización en relación a los genes:
      • iSNP: localizado en intrones.
      • CSNP: localizado en exones.
      • rSNP: localizado en regiones reguladoras.
      • gSNP: localizado en regiones intergénicas.
  • Polimorfismos de repeticiones en tándem (VNTR): presentan un número variable de repeticiones en secuencias de ADN.
    • Ejemplos: microsatélites, minisatélites.