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Enzyme X

Como ya anuncié en el último artículo sobre las enzimas de restricción, voy a presentar una aplicación para manejar endonucleasas de manera offline. Es un software desarrollado por el equipo de Mekentosj.com y se llama Enzyme X. Como ya preceden todas las aplicaciones destinadas a ciencia que hacen estos chicos (Alexander Griekspoor (Mek) y Tom Groothuis (Tosj)),recordad Papers o Lab Assistant, el interfaz está muy cuidado. Para mostrar como funciona, os dejo un video en el que simplemente cargo dos secuencias y dejo que encuentre las enzimas de restricción así como algunas de las utilidades que ofrece como referencias a las casas comerciales más importantes a nivel mundial, simulador de gel de electroforesis, el código genético aplicado a varias especies modelo, convertidor de concentraciones..etc. Incluso se tiene la posibilidad de hacer una búsqueda directamente en las bases de datos.

Ver el vídeo en Vimeo
Esto es lo que más he utilizado ya que intento encontrar diferencias entre dos individuos concretos. Lo malo no es la aplicación sino que se necesita tener secuenciado la porción del genoma que se quiera estudiar con estas endonucleasas. Hay un pero: la aplicación está sólo disponible para Mac, pero hay otras aplicaciones en otros sistemas operativos que hacen cosas parecidas, aunque no tan cuidadas. Lo mejor de todo, que es gratuíto.
Espero que haya ayudado a algún intrépido científico maquero.

RestrictionMapper version 3

Ya que he estado estas semanas volviendo al maravilloso mundo de las enzimas de restricción, voy a explicar algo sobre una aplicación web que ayuda un poco a la hora de utilizar estas tecnologías.
RestrictionMapper version 3 es simplemente una utilidad desarrollada por una casa comercializadora de enzimas de restricción, que permite configurar diversas variables para encontrar las proteínas cortantes que nos sirvan. Se introduce la secuencia que se quiera estudiar y luego se va configurando si se quiere una endonucleasa con cierto número inicial de nucleótidos como partida, si sea o no sensible a metilaciones, si se quiere restringir el estudio a un puñado de enzimas preferidas por el investigador…etc. Finalmente se debe dar un nombre de proyecto y se da a «Run». Se obtiene una página imprimible donde expone las enzimas que cortan y las que no. Muestra el número de veces que ha actuado la endonucleasa y las posiciones de corte.

Web de RestrictionMapper version 3

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Las enzimas de restricción

A lo largo de estas semanas estoy volviendo a trabajar con enzimas de restricción y, antes de publicar un artículo sobre ciertas aplicaciones, será buena idea explicar un poco sobre el tema.
Las enzimas (ó endonucleasas) de restricción son unas proteínas con acción catalítica que tienen la propiedad de reconocer secuencias cortas, de unos cuatro ó seis pares de bases en el ADN de doble hebra, y cortar en todos los puntos donde se encuentre dicha secuencia. Este lugar de corte se denomina diana de restricción. Cada enzima de restricción tiene una diana particular en el ADN. En la actualidad hay un amplísimo catálogo de enzimas de restricción (podéis ver un ejemplo en el listado de Takara) y los usos destinados son varios: para la realización de mapas físicos (hablamos de ADN, no de cordilleras XDD), huella genética ó fingerprinting, búsqueda de polimorfismos tipo SNPs, AFLPs, RFPLs, utilización en pasos previos a la clonación…etc. Y multitud de aplicaciones más específicas que hacen muy versátiles en su uso.
Con un ejemplo queda todo más claro: una enzima muy típica es Alu I que reconoce la secuencia AGTC y corta la doble hélice del ADN entre la Guanina y la Timina. Su actuación sería darse un paseo por toda la hebra de ADN en búsqueda de esa diana. En el momento que la encuentra, se ancla y corta, obteniéndose dos fragmentos. Si no hubiera esa secuencia diana, no corta y el fragmento de ADN de doble cadena que teníamos quedará igual que antes. Si os dais cuenta, es un buen método para diferenciar individuos. La variación de nucleótidos entre distintos individuos puede observarse de esta forma sin necesidad de secuenciar.
No se aplican estas enzimas a la totalidad del ADN genómico, ya que se obtendrían multitud de bandas que no se podrían distinguir bien. Se amplifican, mediante PCR, ciertos lugares específicos del ADN para que las dianas de restricción permitan obtener unos resultados claros para su posterior análisis.
Para los que trabajamos en un laboratorio esto que acabo de explicar es como usar el cuchillo en las comidas, pero ya he visto que hay cierto interés en ciertas aplicaciones de uso en el laboratorio y pronto haré una review de herramientas que facilitan el estudio mediante enzimas de restricción.
Por ahora, para que no sea un rollo lo que he explicado, os dejo con un vídeo (es una animación en 3D) sobre como actúa una enzima de restricción para clonar un fragmento de ADN. Recordad lo que es la clonación. Es una de las técnicas de ingeniería genética más comunes en los laboratorios de biología molecular. Se puede ver como la actuación de la enzima proporciona unos extremos en el plásmido (son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico. Plásmido bacterianoEstán presentes normalmente en bacterias, y en algunas ocasiones en organismos eucariotas como las levaduras. Su tamaño varía desde 1 a 250 kb. El número de plásmidos puede variar, dependiendo de su tipo, desde una sola copia hasta algunos cientos por célula) que son complementarios al corte hecho a un fragmento de ADN que queremos insertar con la misma enzima de restricción. Por último serán unidos los extremos por otra enzima llamada ligasa. Así se puede incluir como si formara parte del plásmido y obtener copias idénticas del fragmento de interés al replicarse la bacteria.

Espero que os haya gustado.