INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE MINAS GERAIS - CAMPUS BETIM Biologia - 2° Trimestre Resenha sobre Enzimas de restrição João Pedro Sellares de Lima, Matheus Nogueira, Miguel Maia Magalhães, Douglas Henrique. Automação Industrial - T2 3° ano BETIM 2022 Enzimas de Restrição: 1.1 O que são? 1.2 Como foram descobertas? 1.3 O que fazem? 2.0 Alguns tipos de Enzimas; 2.1 Sua importância e aplicação no dia a dia. (ÓS TÓPICOS FORAM RESPONDIDOS EM FORMA DE TEXTO E ESTÃO TODOS PRESENTES NO CONTEÚDO ABAIXO) Enzimas de Restrição O que são as enzimas de restrição, as enzimas de restrição, nomeadas também de endonucleases de restrição, são ferramentas básicas da engenharia genética, que desempenham a função de clivagem (corte) da molécula de DNA em pontos específicos. Essas enzimas de restrição foram originalmente descobertas em células bacterianas, que tem relação com o mecanismo de defesa contra o DNA exógeno, por exemplo temos a parasitose viral, que inativa o potencial de infecção do organismo invasor utilizando a fragmentação do material genético do mesmo organismo. As enzimas de restrição são capazes de seccionar o duplo filamento polinucleotídico da molécula de DNA em determinados lugares. Deste modo, utilizando da técnica de eletroforese, os pedaços que são selecionados das enzimas, passam por uma análise de comparação das bandas transversais, futuramente reveladas em um filme, o que permite por exemplo, a identificação de pessoas. Essas enzimas são muito utilizadas em situações criminais, onde se quer achar por exemplo um autor de um crime, além disso elas são usadas em exames de paternidade, possuindo o laudo legitimidade relativa de competência jurisdicional. Dentro do grupo das enzimas de restrição, há três tipos: I, II e III; as do tipo II são as mais utilizadas no dia a dia, por possuírem um modo de ação mais simples. Essas enzimas são nucleases, e por cortarem a cadeia de DNA numa posição interna, ao invés delas iniciarem a sua degradação a partir de uma das pontas, elas são nomeadas de endonucleases. Deste modo, a correta designação destas enzimas é “endonucleases de restrição do tipo II”, mas normalmente são nomeadas apenas de enzimas de restrição. Os outros dois tipos de enzimas de restrição são o I e o III, elas são semelhantes no quesito em que, a atividade de restrição metilase são realizadas por uma grande enzima complexa, diferentemente do funcionamento do grupo II, onde a enzima de restrição é independente de sua metilase. Desde que as enzimas de restrição foram identificadas, em 1970, surgiram mais de 100 diferentes tipos de enzimas. Para se nomear uma enzima, utiliza-se da inicial do nome da espécie, e algumas vezes da sigla da linhagem da bactéria que a produz, por exemplo a enzima EcoRI, onde “E” (Escherichia) é o gênero, “co” (coli) é a espécie, “R” (RY13) é a estripe, e “I” (Primeira identificada) é a ordem de identificação da bactéria. Segue abaixo a tabela da especificidade e resultados da clivagem por enzima de restrição: Enzimas (a) EcoRI PstI SmaI (b) HaeIII HpaII Organismo fonte Sítio de restrição de DNA bifilamentar Escherichia coli ↓ 5'-G-A-A-T-T-C-C-T-T-A-A-G-5' ↑ Providencia stuartii ↓ 5'-C-T-G-C-A-G-G-A-C-T-C-5' ↑ Serratia marcescens ↓ 5'-C-C-C-G-G-G-G-G-G-C-C-C 5' ↑ Haemophilus ↓ aegyptius 5'-G-G-C-C -C-C-G-G- 5' ↑ Haemophilus ↓ parainfluenzae 5' -C-C-G-G-G-G-C-C 5' ↑ Estrutura dos produtos cortados -G 5' A-AT-T-C-C-T-T-A-A 5' G-C-T-G-C-A 3' G-G 3' A-CG-T-C-C-C-C GG-G-G-G-G CC-C-G-G 5' GG -G-G '5 GG-C C-G-G-G-G-C C- De modo sintetizado as enzimas de restrição são importantes por cortarem o DNA, onde cada enzima reconhece uma ou mais sequência alvos e corta o DNA nessas sequências ou próximas a elas. Algumas dessas enzimas fazem cortes escalonados, produzindo terminações com DNA fita simples, e já algumas, produzem extremidades rombas. A DNA ligase é uma enzima de soma de DNA, onde, se dois pedações de DNA tiverem terminações complementares, a ligase pode liga-las, formando assim uma molécula de DNA única e contínua. Na clonagem de DNA, enzimas de restrição e DNA ligases são utilizadas para inserir genes e outras frações de DNA em plasmídeos. Por isso as enzimas de restrições são tão importantes, entre essas e outras peculiaridades ditas anteriormente, que é possível ser feito a partir delas, exames de identidade paterna e identificação de indivíduos a partir de seu DNA.