¿Cómo se utilizan las enzimas de restricción para producir ADN recombinante?

El ADN recombinante es un tipo artificial de ADN producido mediante la combinación de ADN de dos o más especies. El proceso de hacer ADN recombinante se conoce como clonación molecular. El procedimiento básico de la clonación molecular incluye aislar el ADN, cortar el ADN, unir el ADN y amplificar el ADN recombinante. El gen de interés se inserta en el vector, que sirve como la molécula portadora del gen de interés. El vector, junto con el gen de interés, se refiere al ADN recombinante.. El papel principal de las enzimas de restricción en la clonación de genes es cortar el ADN.. La característica clave de las enzimas de restricción que las hace adecuadas para la manipulación del ADN es que cortan el ADN en objetivos específicos. Esto permite la producción de fragmentos de ADN deseados para el propósito de unión..

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué son las enzimas de restricción?
     - Definición, Propiedades, Rol
2. ¿Cómo se utilizan las enzimas de restricción para producir ADN recombinante?
     - Clonación de genes, uso de enzimas de restricción en la clonación de genes

Términos clave: Corte de ADN, clonación de genes, gen de interés, clonación molecular, tecnología de ADN recombinante, enzimas de restricción, vector

¿Qué son las enzimas de restricción?

Una enzima de restricción es una endonucleasa que reconoce secuencias cortas y específicas de ADN conocidas como sitios de restricción y escinde el ADN en ese sitio. Son un tipo de tijeras bioquímicas producidas por bacterias. Las enzimas de restricción defienden las bacterias de los bacteriófagos. Estas enzimas se aíslan de las bacterias y se usan para cortar el ADN en el laboratorio. La acción de una enzima de restricción se muestra en Figura 1.

Figura 1: Acción de HindIII

La capacidad de las enzimas de restricción para cortar el ADN en ubicaciones precisas permite a los investigadores aislar fragmentos que contienen genes del ADN genómico. Estos fragmentos pueden insertarse en vectores para producir moléculas de ADN recombinante.  

¿Cómo se utilizan las enzimas de restricción para producir ADN recombinante?

El ADN recombinante es una molécula de ADN compuesta de ADN de dos o más especies. Incluye principalmente un gen de interés de una especie donante y un vector que lleva el gen de interés a la célula huésped. Los pasos principales de la producción de moléculas de ADN recombinante son el aislamiento del ADN, la digestión con enzimas de restricción, la ligadura del gen de interés para el vector y la amplificación de la molécula de ADN recombinante dentro de una célula huésped. Todo el proceso se conoce como clonación molecular. La clonación molecular se muestra en Figura 2.

Figura 2: Clonación molecular

El gen de interés primero se aísla de muestras biológicas en forma de ADN genómico, o se puede amplificar por PCR. A veces, el gen de interés puede estar presente dentro de un vector. Para insertarse en el vector que es adecuado para transportar el gen de interés en la célula huésped, debe cortarse de la molécula madre. Como las enzimas de restricción cortan el ADN con precisión al reconocer los sitios de restricción, pueden usarse para este propósito. El gen de interés y el vector se pueden digerir con la misma enzima de restricción, o cada extremo del gen de interés se puede digerir con dos enzimas de restricción. Esta digestión produce extremos compatibles para la ligadura del gen de interés para el vector. La digestión con dos enzimas de restricción permite la ligadura de fragmentos en la orientación deseada.. Después de la ligadura, las moléculas de ADN recombinante resultantes se transforman en bacterias para producir un gran número de copias.

Conclusión

Las enzimas de restricción son endonucleasas que cortan el ADN en lugares específicos llamados sitios de restricción. Las propiedades de las enzimas de restricción se pueden usar para producir moléculas de ADN recombinante cortando el ADN en ubicaciones precisas. El ADN recombinante generalmente contiene un gen de interés insertado en un vector.

Referencia:

1. “Definición de enzima de restricción”. MedicineNet, disponible aquí.
2. Griffiths, Anthony JF. "Hacer ADN recombinante". Una introducción al análisis genético. 7ª edición, Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, 1 de enero de 1970, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Sitio de restricción HindIII y vectores de extremos adhesivos" Por Helixitta - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Construir" Por Joyxi - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia