O DNA recombinante é um tipo artificial de DNA produzido pela combinação de DNA de duas ou mais espécies. O processo de produção de DNA recombinante é conhecido como clonagem molecular. O procedimento básico da clonagem molecular inclui o isolamento do DNA, o corte do DNA, a união do DNA e a amplificação do DNA recombinante. O gene de interesse é inserido no vetor, que serve como molécula portadora do gene de interesse. O vetor, junto com o gene de interesse, é referido ao DNA recombinante. O principal papel das enzimas de restrição na clonagem de genes é o corte do DNA. A principal característica das enzimas de restrição que as torna adequadas para a manipulação do DNA é que elas cortam o DNA em alvos específicos. Isso permite a produção de fragmentos de DNA desejados para o propósito de união.

Principais áreas cobertas

1. O que são enzimas de restrição - Definição, Propriedades, Função 2. Como as enzimas de restrição são usadas para fazer DNA recombinante - Clonagem de genes, uso de enzimas de restrição na clonagem de genes

Termos-chave: Corte de DNA, Clonagem de gene, Gene de interesse, Clonagem molecular, Tecnologia de DNA recombinante, Enzimas de restrição, Vetor

O que são enzimas de restrição

Uma enzima de restrição é uma endonuclease que reconhece sequências de DNA curtas e específicas conhecidas como locais de restrição e cliva o DNA nesse local. Eles são um tipo de tesoura bioquímica produzida por bactérias. As enzimas de restrição defendem as bactérias dos bacteriófagos. Essas enzimas são isoladas de bactérias e usadas para cortar DNA em laboratório. A ação de uma enzima de restrição é mostrada na figura 1.

Figura 1: Ação de HindIII

A capacidade das enzimas de restrição de cortar o DNA em locais precisos permite aos pesquisadores isolar fragmentos contendo genes do DNA genômico. Esses fragmentos podem ser inseridos em vetores para produzir moléculas de DNA recombinante.

Como as enzimas de restrição são usadas para fazer DNA recombinante

O DNA recombinante é uma molécula de DNA composta de DNA de duas ou mais espécies. Inclui principalmente um gene de interesse de uma espécie doadora e um vetor que carrega o gene de interesse para a célula hospedeira. As principais etapas da produção de moléculas de DNA recombinante são o isolamento do DNA, a digestão com enzimas de restrição, a ligação do gene de interesse ao vetor e a amplificação da molécula de DNA recombinante no interior de uma célula hospedeira. Todo o processo é conhecido como clonagem molecular. A clonagem molecular é mostrada na figura 2.

Figura 2: Clonagem Molecular

O gene de interesse é primeiro isolado de amostras biológicas na forma de DNA genômico, ou pode ser amplificado por PCR. Às vezes, o gene de interesse pode estar presente em um vetor. Para ser inserido no vetor adequado para transportar o gene de interesse para a célula hospedeira, ele deve ser separado da molécula-mãe. Como as enzimas de restrição cortam o DNA com precisão, reconhecendo os locais de restrição, elas podem ser usadas para esse propósito. O gene de interesse e o vetor podem ser digeridos com a mesma enzima de restrição, ou cada extremidade do gene de interesse pode ser digerida por duas enzimas de restrição. Essa digestão produz extremidades compatíveis para a ligação do gene de interesse ao vetor. A digestão com duas enzimas de restrição permite a ligação dos fragmentos na orientação desejada. Após a ligação, as moléculas de DNA recombinante resultantes são transformadas em bactérias para produzir um grande número de cópias.

Conclusão

As enzimas de restrição são endonucleases que cortam o DNA em locais específicos chamados sítios de restrição. As propriedades das enzimas de restrição podem ser usadas para produzir moléculas de DNA recombinante cortando o DNA em locais precisos. O DNA recombinante geralmente contém um gene de interesse inserido em um vetor.

Referência:

1. “Definição de enzima de restrição”. MedicineNet, disponível aqui.2. Griffiths, Anthony JF. “Fazendo DNA recombinante.” Uma introdução à análise genética. 7ª edição., U.S. National Library of Medicine, 1 de janeiro de 1970, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “HindIII Restriction site and sticky ends vector” Por Helixitta - Própria obra (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia2. “Construir” de Joyxi - Obra própria (Domínio Público) via Commons Wikimedia