Diccionario

Enzima que hidroliza los enlaces fosfodiéster internos de un ácido nucleico inespecíficamente y lo fragmenta en oligonucleótidos. Cuando el sustrato es el ADN, se denomina endodesoxirribonucleasa y si es el ARN, se denomina endorribonucleasa.

Enzima capaz de degradar de forma inespecífica moléculas de ADN extrañas con la finalidad de proteger a las células de la invasión por ADN foráneo o ajeno. Reconocen un sitio específico del ADN y cortan la doble hebra en algún punto cercano (tipo I), actúan sobre secuencias cortas y palindrómicas rompiendo en el mismo lugar de reconocimiento (tipo II), o reconocen secuencias asimétricas cortas que rompen a 24-26 pb del lugar de reconocimiento (tipo III).

Molécula de dos piezas que se une a la enzima endonucleasa Cas9 y permite identificar una secuencia de ADN complementaria. Compuesto por CRISPR RNA (ARNcr) y CRISPR RNA transactivador (ARNtracr). Cas9 usa la porción de ARNtracr de la guía como asa, mientras que la secuencia espaciadora de ARNcr dirige el complejo a una secuencia de ADN coincidente.

Cualquiera de las enzimas (endonucleasa o exonucleasa) que catalizan la rotura y degradación del ARN.

Tecnología que permite el corte de genes para hacer modificaciones, ya sea suprimiendo un fragmento o insertando algún otro elemento. A partir de 2010 la diseminación de la técnica basada en la utilización de endonucleasas de origen microbiano (CRISPR/Cas9 y Cas12) ha redefinido radicalmente el panorama. Dicho cambio se debe a cuatro características fundamentales de esta tecnología: i) la especificidad o capacidad de inducir las modificaciones en puntos concretos elegidos como diana del genoma; esta característica le confiere además una muy baja incidencia de efectos secundarios indeseados; ii) la eficiencia o facilidad en la producción y el elevado porcentaje final de secuencias modificadas genéticamente en un lugar concreto; iii) la accesibilidad ya que es una técnica relativamente simple de aplicar, siempre que se disponga de un mínimo de conocimientos sobre manipulación genética, y que no requiere una inversión importante en cuanto a infraestructura para llevarla a cabo. Además, las herramientas moleculares requeridas están disponibles comercialmente a un precio asequible; y iv) la versatilidad, puesto que el conocimiento de las bases moleculares de esta tecnología ha hecho que muy rápidamente se obtengan variantes que permiten ejercer un mayor control de la técnica y adaptarla a los requerimientos e intereses del investigador. Se espera que sea clave para la obtención de variedades resistentes a los principales patógenos, de hecho, ya se han desarrollado plantas de arroz resistentes frente a Xanthomonas oryzae pv. oryzae, de cacao frente a Phytophthora, de cereales resistentes a mildiu, de cítricos frente a Xanthomonas citri pv. citri, de patatas o papas resistentes al virus Y (Potato virus Y-PVY), entre otros, o con incrementos significativos en la tolerancia a estreses como sequía, altas temperaturas, salinidad, etc. Esta tecnología no implica transgenia pues hace posible la mejora de variedades vegetales sin la introducción de elementos foráneos.

Técnica por la que el ADN genómico o plasmídico se trocea con una endonucleasa de restricción en fragmentos de longitud variable. Los fragmentos se separan por electroforesis en gel de agarosa y se estima su tamaño. Alternativamente se transfieren a una membrana, normalmente de nitrato o éster de celulosa. Seguidamente se trata la membrana con ARN o ADN desnaturalizado, radiactivo y de secuencia complementaria al gen de interés y se procede a revelar por autorradiografía con 32P o bromuro de etidio. Si se utilizan distintas enzimas de restricción aisladas o combinadas en mezcla, puede construirse el mapa de sitios de restricción. La técnica prácticamente ha sido sustituida en la actualidad por la secuenciación.

Proceso y métodos utilizados en la obtención de un mapa biológico. Pueden consistir en experimentos de cultivo para obtener mapas de segregación, utilización de endonucleasas para obtener mapas de restricción, mapas genómicos tras secuenciación del ADN e incluso observación de células en división al microscopio óptico.

Aquella que cataliza la inserción de una base o nucleótido correcto en una secuencia en la que se había insertado previamente una base mal apareada. Entre ellas las polimerasas, endonucleasas y glicosilasas.

Fragmentos complementarios de ADN de cadena simple, situados en los extremos de una molécula de ADN de cadena simple que ha sido cortada por una endonucleasa de restricción. Al ser complementarios tienden a unirse.

Categoría taxonómica más alta utilizada para clasificar virus y viroides. Se encuentra por encima del subimperio (subrealm), reino (kingdom), subreino (subkingdom), filo (phylum), subfilo (subphylum), clase (class), orden (order), etc. hasta especie (species) y agrupa virus que comparten características fundamentales en su estructura, replicación y material genético. Según el CITV- ICTV, este taxón permite organizar la diversidad de los virus en grandes categorías evolutivas, facilitando su estudio y comprensión. Actualmente, en la taxonomía viral, se reconocen 7 imperios o reinos superiores: i) Adnaviria: comprende virus de ADN bicatenario en el que el ADN está en forma A en vez de la más común forma B; ii) Duplodnaviria: virus de ADN bicatenario, que codifican una proteína de la cápsida de un tipo especial denominada “HK97 MCP” (HK97-fold major capsid protein); iii) Monodnaviria: virus de ADN monocatenario que se replican por círculo rodante y codifican una endonucleasa de iniciación de la replicación de la superfamilia HUH; iv) Riboviria: virus con genomas de ARN y ADN retrotranscritos; v) Ribozyviria: que incluye a los viroides; vi) Singelaviria: virus con genoma de ADN que codifican una proteína de la cápsida con un único dominio tipo “jelly-roll” y vii) Varidnaviria: virus de ADN bicatenario que codifican una proteína de la cápsida con uno o dos dominios tipo “jelly-roll” orientados verticalmente.

Pares de endonucleasas de restricción, obtenidas de fuentes diferentes, que cortan el ADN en el mismo sitio de reconocimiento, aunque no necesariamente en el mismo punto de la secuencia.

Representación gráfica y esquemática de la posición de los sitios reconocidos por varias enzimas de restricción específicos en genomas de bacteriófagos, virus, bacterias, cloroplastos, mitocondrias, etc., o en fragmentos de ácidos nucleicos o a genomas lineales. Representa los sitios del cromosoma o de una secuencia de ADN donde cortan las endonucleasas de restricción.

Producción de mellas en una de las hebras de ADN de doble hebra. Puede ser causado por la endonucleasa ADNasa I.

Endonucleasa que degrada ácidos nucleicos monohebra (ADN o ARN), dando lugar a mono- u oligonucleótidos con un extremo 5’-fosfato, o separa cortos fragmentos monocatenarios del ADN. No ataca, sin embargo, ninguna estructura de doble cadena a no ser que la enzima se encuentre en concentraciones muy altas. Este tipo de nucleasa se encuentra en procariotas y eucariotas, pero las disponibles comercialmente proceden de hongos. Se utilizó en técnicas de mapeo con nucleasas, en la generación de deleciones secuenciales con ExoIII y en manipulación génica para protocolos que requieren la eliminación de regiones monocatenarias, como convertir los extremos cohesivos de un ADN bicatenario en extremos romos o para recortar los extremos monocatenarios que quedan tras la conversión del ADNc monohebra en la forma de doble hebra. Se utiliza también para cortar el ADN bicatenario por secuencias ricas en pares A-T tras una desnaturalización térmica parcial.

Secuencia de bases que se lee igual en sentido 5’-3’ que en sentido 3’-5’, como 5’-CGTATGC-3’, o que es idéntica en una cadena y en la complementaria, como 5’-CGAATTCG-3’. Son lugares de reconocimiento para numerosas endonucleasas de restricción, ARN-polimerasas y otras enzimas.

Análisis de las variaciones en la longitud de los fragmentos de restricción que se generan entre genotipos distintos y que son producidas por cambios en los lugares de reconocimiento de las endonucleasas. La técnica está actualmente en desuso debido a la posibilidad de secuenciación genómica a precios cada vez más económicos.

Mecanismo de protección de la célula bacteriana ante un ADN extraño. Se sirve de endonucleasas específicas denominadas de restricción que cortan las dos cadenas del ADN por sitios muy específicos. La célula que sintetiza la enzima de restricción normalmente está protegida contra su actuación, ya que también sintetiza una enzima de modificación que altera la estructura del ADN de los sitios habitualmente reconocidos por la endonucleasa. Si una célula con el sistema de modificación activo se infecta con un bacteriófago cuyo ADN no ha sido previamente modificado, su ADN será cortado en varios fragmentos en función del número de lugares susceptibles y finalmente será degradado por exonucleasas. En esta situación, la probabilidad de que el fago inicie una infección es varios órdenes de magnitud menor que si el ADN de fago hubiera sido modificado.

Secuencia repetida simétricamente en las moléculas de ADN, de tal forma que las secuencias en las dos cadenas son idénticas si se leen en el mismo sentido. En todos los ADN se encuentran con frecuencia secuencias palindrómicas cortas, pero son menos frecuentes las largas de varios cientos de pares de bases. Numerosas enzimas de restricción (endonucleasas) cortan el ADN por secuencias palindrómicas.

1. Secuencia de pares de bases reconocida por una endonucleasa de restricción. 2. Secuencia de pares de bases, epítopo o determinante antigénico, reconocido por un anticuerpo.

Secuencia de DNA a la que se une específicamente una enzima de restricción. Las endonucleasas de restricción del tipo II reconocen y cortan el ADN en secuencias de tetra-, penta-, hexa- o heptanucleótidos que generalmente poseen un eje de rotación de simetría.

Generada a partir del descubrimiento de la existencia de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas encontradas por Francis Mújica (Universidad Miguel Hernández de Elche, Alicante) en 1993, que se producen en el genoma de ciertas bacterias, y que actúa como un mecanismo inmunitario frente a los virus. Las bacterias que sobreviven al ataque viral conservan la información de este agresor. Cuando el virus vuelve a intentar infectar, la bacteria identifica los genes indeseables gracias a la información ya almacenada y esta memoria le permite destruir el virus. La tecnología ofrece la capacidad de modificar o corregir directamente los cambios asociados a la enfermedad subyacente en el genoma, y tiene un gran potencial en agricultura, medicina o medioambiente. Con la tecnología CRISPR se puede reemplazar el ADN erróneo por ADN correcto, que no suponga enfermedad. La caspasa-9 es una enzima (endonucleasa) clave en la transducción y ejecución de la señal apoptótica inducida por una diversidad de estímulos, asociada a CRISPR, conocida por actuar como “tijera molecular”, que corta y edita, o corrige, en una célula, el ADN asociado a una enfermedad. Un ARN guía dirige las tijeras moleculares Cas9 al lugar exacto de la mutación. Una vez que Casp9 hacen un corte en el ADN, los mecanismos celulares adicionales y el ADN añadido de forma exógena utilizarán la maquinaria de la propia célula y otros elementos para reparar específicamente el ADN. Actualmente, CRISPR/Cas12 y sus variantes, versión más reciente y versátil del sistema, relacionada con la respuesta al estrés del retículo endoplásmico, ofrece más ventajas.

Nucleasa que hidroliza los enlaces fosfodiéster del ADN.

Enzima que hidroliza los enlaces fosfodiéster finales de los ácidos nucleicos, es decir, los de las posiciones 5’ o 3’ y lo fragmenta en sus nucleótidos constituyentes. Cuando el sustrato es el ADN se denomina exodesoxirribonucleasa y si es el ARN se llama exorribonucleasa.

Enzima que cataliza la hidrólisis de los enlaces fosfodiéster en los ácidos nucleicos.

Grupo de enzimas (nucleasas) con distintas actividades que hidrolizan los enlaces fosfodiéster del ARN. Son extremadamente comunes, lo que resulta crítico para cualquier ARN en un ambiente no protegido. No obstante, se utilizan ARNasas en la caracterización y secuenciación de ARN. Sus abreviaturas en español ARNasa o RNasa.