¿Qué es una endonucleasa?
Una endonucleasa es una enzima especializada que es capaz de romper los enlaces entre los ácidos nucleicos en una cadena de polinucleótidos, produciendo dos fragmentos. Estas enzimas pueden actuar tanto en el ADN como en el ARN para cortar dentro de una cadena. Ciertas endonucleasas, conocidas como endonucleasas de restricción, atacan sitios específicos dentro de cadenas de ARN y ADN, reconociendo secuencias particulares. Estas enzimas son muy valiosas en la investigación científica cuando las personas desean la capacidad de editar información genética, como en ingeniería genética.
Por el contrario, una exonucleasa solo puede cortar material genético al final de una cadena de ADN o ARN. Las endonucleasas son utilizadas por bacterias y arqueas como parte de sus mecanismos defensivos. Algunas de las primeras observaciones de estas enzimas en acción provienen de investigaciones sobre bacterias, y las bacterias se utilizan para producir endonucleasas a gran escala con fines de investigación.
Dentro de una bacteria, una endonucleasa está diseñada para repeler los ataques virales cortando el ADN extraño para que deje de funcionar. El organismo protege su propio ADN de las acciones de la endonucleasa a través de un proceso conocido como metilación. La metilación evita que la endonucleasa actúe, asegurando que el ADN del organismo se deje intacto. Sin embargo, el ADN extraño no es tan afortunado, y la endonucleasa cortará cuidadosamente la columna vertebral del ADN en dos lugares, cortándolo para crear cadenas separadas. Dependiendo de qué endonucleasa esté involucrada, los eventos pueden ser "contundentes" o "pegajosos", en referencia a dónde se corta el ADN o ARN en la cadena.
Los investigadores pueden usar endonucleasas de restricción conocidas para cortar el ADN en las áreas objetivo deseadas, creando un punto de inserción conveniente. Se puede insertar nuevo material genético en este punto, con el objetivo de convencer a la expresión de un gen completamente nuevo. Esto se puede usar para hacer cosas como introducir resistencia a los herbicidas en los cultivos para que los agricultores puedan rociar los campos para mantener las malas hierbas.
Los laboratorios que fabrican endonucleasas venden sus productos a investigadores y otros laboratorios. El laboratorio describe las formas en que un producto puede actuar, lo que permite a los investigadores determinar qué producto sería el más adecuado para sus usos deseados. Trabajar con endonucleasas puede ser complicado y requiere paciencia y habilidad. Uno podría pensar en una enzima como una endonucleasa de restricción como un conjunto de tijeras muy pequeño y muy quisquilloso que se puede usar para elaborar un proyecto, pero también puede funcionar mal si no se maneja adecuadamente, cortando en el lugar equivocado o no cortando en absoluto.