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EcoRI

Eco RI (pronunciado "eco R one") es una enzima endonucleasa de restricción aislada de la especie E. coli . Es una enzima de restricción que corta las dobles hélices de ADN en fragmentos en sitios específicos y también es parte del sistema de modificación de la restricción . [1] La parte Eco del nombre de la enzima se origina de la especie de la que fue aislada - "E" denota el nombre genérico que es "Escherichia" y "co" denota el nombre de la especie, "coli" - mientras que la R representa la cepa particular, en este caso RY13, y la I denota que fue la primera enzima aislada de esta cepa. [ cita requerida ]

En biología molecular se utiliza como enzima de restricción . Eco RI crea extremos pegajosos de 4 nucleótidos con salientes en el extremo 5' de AATT. La secuencia de reconocimiento de ácido nucleico donde corta la enzima es G↓AATTC, que tiene una secuencia complementaria palindrómica de CTTAA↓G. [2] Otras enzimas de restricción, dependiendo de sus sitios de corte, también pueden dejar salientes en el extremo 3' o extremos romos sin salientes.

Historia

EcoRI es un ejemplo de enzimas de restricción de tipo II que ahora tiene más de 300 enzimas con más de 200 especificidades de secuencia diferentes, lo que ha transformado la biología molecular y la medicina . [3]

EcoRI, descubierto en 1970, fue aislado por el estudiante de doctorado Robert Yoshimori, quien investigó aislamientos clínicos de E. coli que contenían sistemas de restricción presentados en sus plásmidos . [3] Los aislamientos purificados se conocieron como EcoRI, que se utiliza para escindir G'AATTC. [2]

Estructura

Estructura primaria

Eco RI contiene el motivo PD..D/EXK dentro de su sitio activo como muchas endonucleasas de restricción .

Estructura terciaria y cuaternaria

La enzima es un homodímero de una subunidad de 31 kilodaltons que consta de un dominio globular de la arquitectura α/β. Cada subunidad contiene un bucle que sobresale del dominio globular y envuelve el ADN cuando se une. [4] [5]

Sitio de reconocimiento de Ec oRI con patrón de corte indicado por una línea verde

Eco RI ha sido cocristalizado con la secuencia que normalmente corta. Este cristal se utilizó para resolver la estructura del complejo ( 1QPS ). La estructura cristalina resuelta muestra que las subunidades del homodímero de la enzima interactúan con el ADN de forma simétrica. [4] En el complejo, dos hélices α de cada subunidad se unen para formar un haz de cuatro hélices. [6] En las hélices que interactúan se encuentran los residuos Glu144 y Arg145, que interactúan entre sí, formando un anillo de diafonía que se cree que permite que los dos sitios activos de la enzima se comuniquen. [7]

Usos

Las enzimas de restricción se utilizan en una amplia variedad de técnicas de genética molecular, incluyendo la clonación , el cribado de ADN y la eliminación de secciones de ADN in vitro . Las enzimas de restricción, como Eco RI, que generan extremos pegajosos de ADN se utilizan a menudo para cortar el ADN antes de la ligadura , ya que los extremos pegajosos hacen que la reacción de ligadura sea más eficiente. [8] Un ejemplo de este uso es en la producción de ADN recombinante , al unir el ADN donante y el vector. [9] Eco RI puede exhibir un corte no específico del sitio, conocido como actividad estrella , dependiendo de las condiciones presentes en la reacción. Las condiciones que pueden inducir la actividad estrella cuando se utiliza Eco RI incluyen baja concentración de sal, alta concentración de glicerol, cantidades excesivas de enzima presente en la reacción, pH alto y contaminación con ciertos disolventes orgánicos. [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ Halford, SE; Johnson, NP (1980-11-01). "La endonucleasa de restricción EcoRI con ADN del bacteriófago lambda. Estudios de enlace de equilibrio". The Biochemical Journal . 191 (2): 593–604. doi :10.1042/bj1910593. ISSN  0264-6021. PMC  1162251 . PMID  6263250.
  2. ^ ab Nevinsky, Georgy A. (29 de enero de 2021). "Cómo las enzimas, las proteínas y los anticuerpos reconocen los ADN extendidos; regularidades generales". Revista internacional de ciencias moleculares . 22 (3): 1369. doi : 10.3390/ijms22031369 . ISSN  1422-0067. PMC 7866405 . PMID  33573045. 
  3. ^ ab Loenen, Wil AM; Dryden, David TF; Raleigh, Elisabeth A.; Wilson, Geoffrey G.; Murray, Noreen E. (enero de 2014). "Aspectos destacados de los cortadores de ADN: una breve historia de las enzimas de restricción". Investigación de ácidos nucleicos . 42 (1): 3–19. doi :10.1093/nar/gkt990. ISSN  1362-4962. PMC 3874209 . PMID  24141096. 
  4. ^ ab Pingoud A, Jeltsch A (septiembre de 2001). "Estructura y función de las endonucleasas de restricción de tipo II". Nucleic Acids Research . 29 (18): 3705–27. doi :10.1093/nar/29.18.3705. PMC 55916 . PMID  11557805. 
  5. ^ Kurpiewski MR, Engler LE, Wozniak LA, Kobylanska A, Koziolkiewicz M, Stec WJ, Jen-Jacobson L (octubre de 2004). "Mecanismos de acoplamiento entre la especificidad de reconocimiento de ADN y la catálisis en la endonucleasa EcoRI". Structure . 12 (10): 1775–88. doi : 10.1016/j.str.2004.07.016 . PMID  15458627.
  6. ^ Bitinaite J, Wah DA, Aggarwal AK, Schildkraut I (septiembre de 1998). "La dimerización de FokI es necesaria para la escisión del ADN". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (18): 10570–5. Bibcode :1998PNAS...9510570B. doi : 10.1073/pnas.95.18.10570 . PMC 27935 . PMID  9724744. 
  7. ^ Kim YC, Grable JC, Love R, Greene PJ, Rosenberg JM (septiembre de 1990). "Refinamiento de la estructura cristalina de la endonucleasa Eco RI: un rastreo revisado de la cadena proteica". Science . 249 (4974): 1307–9. Bibcode :1990Sci...249.1307K. doi :10.1126/science.2399465. PMID  2399465.
  8. ^ Gao, T; Konomura, S; May, C; Nich, C (abril de 2015). "El aumento del contenido de GC en el voladizo aumenta la eficiencia de la ligadura de extremos pegajosos" (PDF) . Revista de microbiología e inmunología experimental .
  9. ^ Griffiths, Anthony JF; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.; Gelbart, William M. (2000). "Fabricación de ADN recombinante". Introducción al análisis genético. Séptima edición .
  10. ^ "Preguntas frecuentes sobre EcoRI, endonucleasas de restricción, NEB". Archivado desde el original el 15 de octubre de 2012. Consultado el 21 de enero de 2010 .

Enlaces externos