Enzimas de restricción y escena del crimen

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Enzimas de restricción y escena del crimen.
El resultado de cortar y pegar el DNA deseado con precisión es lo que se conoce como
tecnología de DNA recombinante. El primer paso en el empalme de un gen, es localizarlo
específicamente en un cromosoma. Las enzimas de restricción son usadas para aislar al gen
que se requiere del resto del cromosoma. Estas mismas enzimas pueden ser usadas para cortar
el DNA en el sitio en el cual el fragmento va a ser insertado. Las enzimas de restricción son
biomoléculas que cortan o restringen sitios específicos del DNA. Éstas fueron identificadas y
separadas por primera vez de bacterias, donde son usadas como un mecanismo de defensa
natural para cortar el DNA de bacteriófagos –virus que infectan bacterias-. Cualquier DNA
foráneo que encuentran las enzimas de restricción es cortado o restringido en muchos
fragmentos inocuos. Existen muchas enzimas de restricción, y cada una es nombrada de
acuerdo al organismo del cual fue aislada
Cada enzima de restricción reconoce una secuencia específica de nucleótidos, llamada sitio
de restricción (ver figura 17), y corta al enlace fosfodiéster de la molécula de DNA solamente
en esa secuencia específica. Muchas enzimas dejan un fragmento corto de nucleótidos sin
aparear, el cual es llamado extremo cohesivo, en el sitio donde el DNA fue cortado. En
general los sitios de restricción son palindrómicos, lo que significa que pueden ser leídos
hacia delante y hacia atrás en las cadenas opuestas y es lo mismo
La estructura tridimensional de las enzimas de restricción les permite introducirse
perfectamente en la ranura formada por las dos cadenas complementarias de la molécula de
DNA. Una vez unida al DNA, la enzima literalmente se desliza a lo largo de la doble hélice
hasta reconocer una secuencia específica de pares de bases, donde separa químicamente o
corta a la molécula de DNA. Si existe más de un sitio de restricción en la molécula de DNA,
se producirán múltiples fragmentos o si una molécula lineal de DNA es cortada con una
enzima de restricción cuya secuencia específica de reconocimiento se encuentra en 5
diferentes localizaciones, se producirán 6 fragmentos de longitud variable. Cuando se utilizan
estas enzimas de restricción para cortar una molécula circular de DNA como el de pGLO (ver
figura 18), se producen fragmentos de varios tamaños que pueden ser analizados por el
proceso conocido como electroforesis en geles de agarosa.
El plásmido pGLO mide poco más de 5,400 pares de bases y puede ser cortado con enzimas
de restricción para generar fragmentos de diferentes tamaños. En este mapa parcial se
muestran los sitios en los que cortan algunas enzimas de restricción. Se muestran además, el
origen de replicación (ori), la posición del gen que codifica para el regulador del operón de
arabinosa, el promotor del operón , el sitio en donde se ha clonado el gen que codifica a la
proteína verde-fluorescente, que ha sustituido a los genes estructurales del operón de
arabinosa, y el sitio que ocupa el gen que codifica a la βlactamasa (Ampr ), lo que confiere
resistencia al antibiótico ampicilina a las bacterias que portan a este plásmido.
Dentro de las técnicas de biología molecular se dispone del “Análisis de fragmentos de
restricción de longitud polimórfica (RFLPs)” que sirven para conocer la variación en la
longitud de un fragmento particular de DNA, entre individuos diferentes, después de que el
DNA ha sido cortado con enzimas de restricción. Esta técnica se fundamenta en la longitud
de los fragmentos que difieren principalmente porque tenemos cantidades diferentes de DNA
“no funcional”, es decir, segmentos de DNA que no codifican para proteínas. Estas
secuencias de bases tienden a ser repetidas. El número de veces que cada secuencia se repite
varía de persona a persona, por lo tanto, existen fragmentos de DNA con longitudes
diferentes.
La aplicación que tienen los RFLPs son diversas, por ejemplo:
● Se emplean en las técnicas de mapeo genético para relacionar marcadores genéticos
con secuencias del genoma, esto sirve para ubicar al gen responsable de un desorden
genético; genes aberrantes que ocasionan enfermedades, por ejemplo: Huntington y
fibrosis quística, entre otras.
● También son utilizados en estudios antropológicos y en la biología de la conservación
para conocer la identidad de un individuo y determinar las relaciones filogenéticas.
● También sirve para establecer vínculos consanguíneos para las “pruebas de
paternidad”, así como también, para la identificación de personas en el área forense.
Para llevar a cabo dicho análisis se obtiene DNA de cualquier material humano: células de
mucosas, fragmentos de tejidos, fluidos corporales (sangre y semen), folículos del pelo,
muestras de tejido seco ancestral o momificado, colillas de cigarros.