Cómo los científicos cortan el ADN con enzimas de restricción

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Por René Fester Kratz

Los científicos utilizan enzimas de restricción para cortar el ADN en pedazos más pequeños para que puedan analizar y manipular el ADN más fácilmente. Cada enzima de restricción reconoce y puede unirse a una cierta secuencia en el ADN llamada sitio de restricción.

Usted puede pensar en las enzimas de restricción como pequeñas tijeras moleculares que se deslizan a lo largo del ADN y cortan la espina dorsal de azúcar y fosfato dondequiera que encuentren su sitio de restricción.

La figura muestra cómo una enzima de restricción puede hacer un corte en una pieza circular de ADN y convertirla en una pieza lineal.

Enzimas de restricción.

Algunas enzimas de restricción hacen un corte recto a través de la columna vertebral del ADN, mientras que otras, como la que se muestra en la figura anterior, hacen cortes escalonados. Las enzimas que hacen cortes escalonados dejan pequeños trozos de ADN de una sola cadena en los extremos de los fragmentos que cortan. Los científicos llaman a estas piezas de una sola hebra extremos pegajosos porque tienen secuencias complementarias entre sí y tienden a unirse por enlaces de hidrógeno.

Usted puede obtener dos piezas diferentes de ADN para que se peguen si las corta a ambas con una enzima de restricción que hace que los extremos queden pegajosos. Las dos piezas tienden a unirse entre sí, lo que permite combinarlas en una molécula de ADN recombinante que tiene ADN de dos fuentes.

  1. En la siguiente figura se muestra una pequeña pieza lineal de ADN viral. El ADN viral contiene sitios de restricción para dos enzimas de restricción diferentes, llamadas EcoR1y HindIII. Las ubicaciones de los sitios de restricción están marcadas con flechas en la imagen del ADN viral. La longitud del ADN se da en kb, que significa pares de kilobases. (Kilo significa mil, así que una kilobase son 1000 pares de bases de ADN.) Si se usara sólo EcoR1 para cortar una muestra que contenía muchas copias de este pedazo de ADN, ¿cuántas piezas de ADN de diferente tamaño resultarían? ¿Qué tamaño tendrían? Si cortas el ADN sólo con HindIII, ¿qué resultaría? ¿Y qué pasaría si cortara el ADN con ambas enzimas? Para las preguntas 2-4, compruebe su comprensión de las enzimas de restricción utilizando la información de la siguiente figura para responder a las preguntas.plasmid, es 80 kb lon»/>Practicing with restriction enzymes. Una pieza circular de ADN, llamada plásmido, tiene una longitud de 80 kb. Las marcas en el plásmido indican sitios de restricción para las enzimas EcoR1 y BamH1.
  2. ¿Qué tipos de fragmentos de ADN resultarían si se cortara una muestra de ADN que contiene muchas copias del plásmido mostrado en la figura con la enzima de restricción EcoR1?

a. 1/2 20 kb, 1/4 30 kb, 1/4 10 kb

b. 1/2 20 kb, 1/2 60 kb

c. 1/2 30 kb, 1/2 50 kb

d. Todos 80 kb

  1. ¿Qué tipos de fragmentos de ADN resultarían si se cortara el plásmido mostrado con ambas enzimas de restricción, EcoR1 y BamH1?

a. 1/2 20 kb, 1/4 30 kb, 1/4 10 kb

b. 1/2 20 kb, 1/2 60 kb

c. 1/2 30 kb, 1/2 50 kb

d. Todos 80 kb

  1. ¿Qué tipos de fragmentos de ADN resultarían si se cortara el plásmido mostrado con la enzima de restricción HindIII?

a. 1/2 20 kb, 1/4 30 kb, 1/4 10 kb

b. 1/2 20 kb, 1/2 60 kb

c. 1/2 30 kb, 1/2 50 kb

d. Todos 80 kb

Las siguientes son las respuestas a las preguntas de práctica.

  1. Si se corta el ADN sólo con EcoR1, el ADN se cortaría justo en el medio. Todas las piezas tendrían el mismo tamaño, que sería de 15 kb de largo, y si se corta el ADN sólo con HindIII, el ADN se cortaría en la marca de 22,5 kb. La mitad de las piezas de ADN tendrían una longitud de 22,5 kb, y la otra mitad tendría una longitud de 7,5 kb (30 kb – 22,5 kb = 7,5 kb) Si se corta el ADN con ambas enzimas de restricción, se obtendrían dos cortes – uno en el punto medio de 15 kb y el otro en la marca de 22,5 kb. Así que, la mitad de las piezas tendrían una longitud de 15 kb. La otra mitad tendría una longitud de 7,5 kb (porque el corte a 22,5 kb estaría justo en el centro de la segunda mitad del ADN).
  2. La respuesta es b. 1/2 20 kb, 1/2 60 kb.EcoR1 haría dos cortes en cada plásmido. Un fragmento sería la longitud de 0kb a 20kb, que es 20kb; el otro fragmento sería la longitud de 20kb de vuelta a 80kb, que es 60kb.
  3. La respuesta es a. 1/2 20 kb, 1/4 30 kb, 1/4 10 kb. Si se cortan los plásmidos con ambas enzimas de restricción, se obtendrían cuatro fragmentos por plásmido – dos de 20 kb de longitud, uno de 30 kb y otro de 10 kb.
  4. La respuesta es d. Todos los 80 kb. Si usted corta el plásmido con la enzima de restricción HindIII, no obtendrá ningún corte porque no hay ningún sitio de restricción para esta enzima (las enzimas de restricción son específicas para los sitios que reconocen).

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