¿Qué son las enzimas de restricción?
Las enzimas de restricción son enzimas que reconocen secuencias de ADN particulares y las separan, separando una hebra de ADN en dos donde encuentren las secuencias que han sido codificadas para reconocer. Existen varias aplicaciones para las enzimas de restricción, quizás más notablemente en la tecnología de ADN recombinante que permite a los científicos manipular la información genética. El ADN recombinante se utiliza para todo, desde el desarrollo de productos terapéuticos como la insulina para el tratamiento médico hasta la modificación de cultivos.
Estas enzimas están aisladas de bacterias. En las bacterias, protegen al organismo del ADN extraño cortando el ADN cuando es reconocido por el cuerpo de la bacteria. Las bacterias usan una técnica llamada modificación de restricción para protegerse de sus enzimas de restricción, asegurando que las enzimas no activen el ADN de la bacteria en sí. Como mecanismo de defensa personal, las enzimas de restricción son excelentes, evitando la replicación de ADN extraño en el cuerpo al fragmentarlo.
Se han descubierto numerosas enzimas de restricción, y se descubren más constantemente en un proceso conocido como mapeo de enzimas de restricción. Varios laboratorios producen enzimas de restricción para vender a investigadores y otros laboratorios. Cada enzima de restricción ha sido codificada para responder a una secuencia particular de nucleótidos, y la secuencia suele ser un palíndromo, que lee la misma hacia atrás y hacia adelante. Cuando una enzima de restricción encuentra la secuencia que reconoce, atraviesa ambas cadenas de la estructura de doble hélice del ADN, separándola. También creará múltiples fragmentos si identifica más de una copia de la secuencia que conoce.
Algunas enzimas de restricción cortan directamente la doble hélice, creando lo que se conoce como extremos romos. Otros cortan en diferentes puntos en otros lados, haciendo un corte irregular denominado "extremos adhesivos". En cualquier caso, una enzima conocida como ADN ligasa se puede utilizar para unir un fragmento de ADN al ADN cortado, siempre que ambos las porciones tienen extremos complementarios. Esta técnica se puede utilizar para insertar ADN nuevo en un genoma y para manipular un genoma, como si se tratara de unir las piezas de dos rompecabezas diferentes.
En algunos casos, una enzima de restricción se codifica para lo que se conoce como reconocimiento inequívoco, lo que significa que reconoce solo secuencias muy específicas. Otros están codificados para un reconocimiento ambiguo, buscando secuencias en las que los nucleótidos específicos agrupan cualquier nucleótido. Utilizando enzimas de restricción conocidas, los investigadores pueden recortar selectivamente una muestra de ADN en fragmentos conocidos como fragmentos de restricción.