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Novel approaches to the study of enzymatic diffusion on single DNA molecules

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Visualización de las interacciones entre enzimas y ADN

Una iniciativa europea se ha planteado el objetivo de visualizar las vías intracelulares que siguen las enzimas para unirse a secuencias específicas de ADN, empleando para ello técnicas basadas en fluorescencia.

Salud

Las enzimas de restricción producidas por las bacterias poseen la capacidad única de localizar regiones concretas del ADN entre millones de bases, uniéndose a ellas. El objetivo del proyecto SMDNA («Nuevos métodos para el estudio de la difusión enzimática sobre moléculas únicas de ADN»), financiado por la UE, consistió en investigar el mecanismo de esta extraordinaria característica de las enzimas. Uno de los aspectos claves de este proyecto consistió en el marcaje fluorescente de secuencias específicas de ADN, empleando para ello una enzima metiltransferasa del ADN. Los científicos utilizaron el genoma del bacteriófago lambda con el fin de marcar y visualizar directamente la unión al ADN de las enzimas BamHI y BstYI, bien caracterizadas estructuralmente. Mediante métodos de imagen por moléculas fluorescentes individuales, lograron mapear la unión de estas enzimas a medida que se desplazan sobre una molécula única de ADN. Además, la colaboración con un proveedor líder de enzimas para el ADN permitió a los investigadores estudiar el efecto de la formación de heterodímeros sobre la difusión de las enzimas de restricción. Tras lograr visualizar moléculas individuales, los análisis preliminares demostraron que las enzimas que forman heterodímeros se comportan de manera similar a otras enzimas estudiadas anteriormente. Los resultados del proyecto SMDNA han aportado información básica acerca del efecto de la topología del ADN en la difusión de las enzimas de restricción, facilitando la comprensión de la interacción entre las enzimas y el ADN en el interior de la célula. Además, el desarrollo de la tecnología de marcaje del ADN tendrá importantes aplicaciones en el campo de la biología molecular.

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