explicación de las tijeras moleculares y su función

1. TEMA : Enzimas de restricción
“U. N. JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION”
HUACHO - PERÚ
FACULTAD: INGENIERÍA AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y
AMBIENTAL
ESCUELA INGENIERÍA AGRONOMICA
ASIGNATURA : BIOTECNOLOGIA
DOCENTE: ING. AGRO. CARLOS GRADOS VILCHEZ
GUIA DE ESTUDIO:
SEMANA 1

2. 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

3. 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

4. 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

5. 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:

6. 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:

7. 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.

8. 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:

9. 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.

10. 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:

11. 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.

12. 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.

13. Pregunta fija para examen:
¿mencione tres diferencias entre los
tipos de enzimas de restricción?
R: