Written by A mediados del siglo XX, los científicos descubrieron que algunas enzimas producidas por bacterias podían cortar moléculas de ADN en puntos específicos, formando fragmentos de tamaño bien definido que podían analizarse. Estas enzimas fueron llamadas enzimas de restricción o endonucleasas de restricción.
Las enzimas de restricción funcionan como una especie de «tijeras moleculares»: identifican secuencias específicas de pares de bases nitrogenadas en moléculas de ADN y las cortan en estas regiones. Cada tipo de endonucleasa de restricción identifica y corta solo una serie determinada de nucleótidos, que generalmente consta de 4 o 6 pares de bases. El lugar donde la molécula de ADN es escindida por la enzima se llama sitio de restricción.
Es muy probable que las enzimas de restricción fueran desarrolladas por bacterias a lo largo de su proceso evolutivo, como una forma de protección frente al ataque de los bacteriófagos. Por lo tanto, cuando una molécula de ADN del virus se introduce en la bacteria, se escinde rápidamente en los sitios de restricción y deja de funcionar. Esto no ocurre con las moléculas de ADN de la propia bacteria, ya que existen enzimas protectoras que impiden la acción de las endonucleasas de restricción en el genoma bacteriano.
Los fragmentos de ADN obtenidos al cortar la molécula con una enzima de restricción se pueden aislar entre sí mediante una técnica denominada electroforesis. Luego de someterse a este proceso, los fragmentos de moléculas de ADN son analizados, lo que permite, por ejemplo, el reconocimiento preciso de una persona. El análisis del patrón electroforético de fragmentos de ADN es, hoy en día, muy utilizado en investigaciones policiales y en procesos judiciales, como los de prueba de paternidad.
Cuando se tratan moléculas de ADN idénticas con las mismas enzimas de restricción, los cortes ocurren en los mismos puntos, produciendo fragmentos de tamaños similares. Este patrón de fragmentos generado al cortar con enzimas de restricción hizo pensar a los investigadores en aplicar este mecanismo para identificar a las personas. La diferencia entre personas está en el material genético (excepto en gemelos homocigotos), por lo que cortar el ADN de un individuo dará como resultado un modelo de fragmentos propios, similar a un “código de barras” de un producto, por ejemplo.
El descubrimiento de las enzimas de restricción proporcionó importantes avances en Genética Molecular. Como resultado, los investigadores Daniel Nathans, Werner Arber y Hamilton Smith, quienes aclaran el mecanismo de acción de estas enzimas, recibieron el Premio Nobel de Medicina o Fisiologíaen 1978.
Referencias
http://www.ibmc.up.pt/cfp-biologiasintetica/documentos/ENZIMAS_DE_RESTRICAO.pdf
AMBIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biología volumen 3. São Paulo: Moderna, 2004.
