Ácido desoxirribonucleico (ADN)
El ADN es el material genético de nuestras células que actúa como modelo para las decenas de miles de proteínas de nuestro cuerpo. Está formado por un grupo de nucleótidos que sirven como bloques de construcción del ADN. Los cuatro nucleótidos que componen el ADN son adenina (A), citosina (C), timina (T) y guanina (G). La secuencia de estos nucleótidos sirve como código. Sus células leen el código y producen una proteína que corresponde a ese código. Piense en ello como el alfabeto. El alfabeto tiene 26 letras que se pueden organizar de varias formas diferentes para formar varias palabras diferentes. El ADN es igual, pero su alfabeto solo tiene cuatro letras: A, T, G, C. Si cambia la secuencia del ADN, cambiará la proteína que se está produciendo.
La estructura del ADN es compleja y está compuesta por dos hebras. Cada hebra está compuesta por A, T, C y G y es complementaria a la otra hebra. Una molécula de ADN es complementaria porque cada nucleótido está emparejado con un compañero. Los A siempre se asociarán y se unirán a los T, mientras que los G siempre se emparejarán con los C. Entonces, si una hebra de ADN lee ‘ATGCTAT’, la hebra complementaria sería TACGATA. Siempre que vea una A, se emparejará con una T. Siempre que vea una G, se emparejará con una C.
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ADN recombinante
La tecnología nos ha brindado la oportunidad de mezclar y combinar diferentes piezas de ADN entre sí. El ADN recombinante es un fragmento de ADN que se fabrica a partir de dos o más fuentes. Una molécula de ADN se ha recombinado con otras piezas de ADN. Piense en ello como cortar y pegar diferentes piezas de ADN. ¿Por qué querríamos hacer esto? Bueno, al manipular el ADN podemos producir nuevas proteínas que pueden ayudar en la investigación científica e incluso pueden usarse para tratar diversas enfermedades.
¿Cómo es posible todo esto? Bueno, hay secuencias en nuestro ADN que determinan dónde se puede cortar. Estas secuencias cortas de nucleótidos se denominan sitios de reconocimiento y se encuentran en todo nuestro ADN. Cada sitio de reconocimiento es reconocido por una enzima particular llamada enzima de restricción . Las enzimas de restricción actúan como un par de tijeras y cortan el ADN en estos sitios de reconocimiento. Cada enzima de restricción es específica de un sitio de restricción particular.
Por ejemplo, EcoRI es una enzima de restricción que solo puede reconocer una secuencia de sitio de restricción de GAATTC. Una vez que EcoRI ha reconocido su sitio de restricción, cortará el ADN de doble hebra en un patrón de zig-zag. Como resultado, parte del ADN es monocatenario y no está asociado con sus nucleótidos correspondientes. Estas partes del ADN se denominan extremos adhesivos . Son «pegajosos» porque se pueden pegar o pegar fácilmente con sus nucleótidos complementarios.
Replicación del ADN: mecanismos y errores
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Acabamos de aprender cómo se corta el ADN mediante enzimas de restricción. Ahora mostraremos cómo se pueden pegar diferentes piezas de ADN usando estos extremos pegajosos. Si desea pegar dos moléculas juntas, ambas moléculas deben cortarse con la misma enzima de restricción. Esto asegura que ambas moléculas de ADN tengan extremos pegajosos complementarios de ADN. Siempre que cada molécula de ADN tenga los mismos extremos pegajosos, sus células pueden «pegar» las dos piezas de ADN con una enzima llamada ADN ligasa . La ADN ligasa puede pegar las dos piezas de ADN formando una pieza recombinante de ADN, pero solo cuando los extremos pegajosos coinciden perfectamente entre sí como las correspondientes piezas de un rompecabezas.
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Resumen de la lección
Las secuencias de nucleótidos del ADN se pueden manipular para diseñar nuevas proteínas y productos que puedan ser beneficiosos para el tratamiento de enfermedades y ayudar en la investigación científica. Los investigadores utilizan enzimas de restricción para cortar el ADN de doble hebra en los sitios de restricción. Cada enzima de restricción corta en un sitio de reconocimiento específico. La mayoría de las enzimas de restricción crean extremos pegajosos complementarios de ADN que se pueden pegar con ADN ligasa . Cuando se cortan dos piezas de ADN con la misma enzima de restricción, sus extremos pegajosos se pueden pegar para crear una molécula de ADN recombinante .
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