ENZIMA ADN LIGASA

LIGASAS

ADN LIGASA

Integrantes

• Borja Aguirre Andres
• Islas Sanchez Dana Paola
• Jaimes Tlahuiz Rebeca
• Lara Flores Maria Paula
• Sanchez Ciriaco Ana Paula
• Soto Zamora Gildardo Alberto
• Vicente Hernandez Dafne Yamileth

1. Introducción a las ligasas

2. ADN Ligasa: la enzima específica

3. Estructura tridimensional de la ADN ligasa

Índice

4. Fuente de obtención de la ADN ligasa

5. Aplicaciones de la ADN ligasa

6. Ejemplo práctico

7. Conclusión

Introducción

Las ligasas son enzimas que catalizan la formación de enlaces covalentes entre dos moléculas, normalmente utilizando la energía proveniente de la hidrólisis de ATP. Esto permite unir dos moléculas que, de otro modo, no se combinarían de manera espontánea debido a la barrera energética.

Función en el organismo

Las ligasas son fundamentales en los procesos celulares y metabólicos. Entre sus funciones más importantes están: Replicación y reparación del ADN, Biosintesís de proteínas y Metabolismo de lípidos y carbohidratos.

CLASIFICACIÓN - Ligasa del Carbono-Oxígeno (EC 6.1) - Ligasa del Carbono-Azufre (EC 6.2) - Ligasa del Carbono-Nitrógeno (EC 6.3) - Ligasa del Carbono-Carbono (EC 6.4) - Ligasa del Fosfato (EC 6.5)

ADN Ligasa: La Enzima Específica

La ADN ligasa es una enzima que une fragmentos de ADN, facilitando su unión para formar cadenas continuas. Es esencial en la replicación del ADN y en la reparación de daños en el material genético.

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¿Por qué es esencial?

• Durante replicación del ADN, las hebras no se sintetizan de manera continua. En la hebra adelantada, la síntesis es continua, mientras que en la hebra retardada, se producen fragmentos cortos llamados fragmentos de Okazaki. La ADN ligasa une estos fragmentos, formando enlaces covalentes que garantizan la integridad del ADN.

• En la reparación de rupturas de doble hebra, un tipo de daño que puede ocurrir debido a factores externos como la radiación o agentes químicos, así como a errores en el proceso celular. Sin la acción de la ADN ligasa, las células tendrían dificultades para mantener la estabilidad de su genoma, lo que podría resultar en mutaciones o incluso en la muerte celular.

MECANISMO DE ACCIÓN

La ADN ligasa forma enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos de ADN. Para hacerlo, utiliza ATP como fuente de energía.

El mecanismo comienza cuando la ADN ligasa se une al ATP, creando un complejo enzima-ATP. Luego, al contactar los extremos de ADN que necesitan unirse, el ATP se descompone en AMP (adenosina monofosfato) y pirofosfato. Esta reacción libera energía, lo que permite a la enzima crear el enlace fosfodiéster entre nucleótidos, completando así la unión de los fragmentos de ADN.

Estructura tridimensional de la ADN ligasa

1. Dominio de unión al ADN (DBD): reconoce y se une al ADN. 2. Dominio de síntesis (SD): cataliza la formación de enlaces fosfodiéster. 3. Dominio de ATP (ATPBD): se une al ATP y facilita la transferencia de energía.

Fuentes de obtención

• Fuente Biológicas
• Bacterias
• Levaduras

• Células animales

Métodos de producción

• Recombinacion genética.
• Esto implica insertar un gen que codifica para la enzima en bacterias u otros organismos que luego producen grandes cantidades de la proteína.
• Purificación a partir de células.
• Las ligasas se purifican directamente de extractos celulares a un que esté proceso puede ser más costoso y menos eficiente en comparación al método recombiante siendo el más utilizado para ADN Ligasa.

Pasos para una recombinacion genética para adn ligasa

1. Selección del vector de expresión.2. Clonacion del gen de la ADN Ligasa.3 . Contrucción del constructo de expresión.4. Transformación del huésped. 5. Expresión y purificación.6. Verificación de la actividad enzimatica.

EJEMPLO PRÁCTICO

La clonación de genes, donde la ADN ligasa se usa para unir un fragmento de ADN que contiene un gen de interés a un plásmido. Luego, este ADN recombinante se introduce en bacterias para su replicación y estudio.

Conclusión

La ADN ligasa es una enzima esencial que une fragmentos de ADN para mantener su estructura continua, especialmente durante la replicación y en la reparación de daños. Su función es clave para la estabilidad genética y tiene aplicaciones importantes en la biotecnología, como en la creación de plásmidos recombinantes para manipulación genética.

Aplicaciones de la ADn ligasa

La ADN ligasa une fragmentos de ADN en plásmidos, permitiendo la inserción de genes de interés en vectores para su replicación en organismos, como bacterias, lo cual es fundamental en ingeniería genética

Clonación de genes

Desarrollo de vacunas y proteínas recombinantes

La producción de proteínas recombinantes, como vacunas, requiere la inserción de genes en células huésped. La ligasa permite que el ADN deseado se integre en el ADN de expresión de la célula para producir la proteína de interés.

Diagnóstico y detección de mutaciones: En estudios de genética humana, la ligasa puede ayudar a detectar polimorfismos o mutaciones.

Detección de mutaciones

La ligasa se emplea para modificar genes en células con el objetivo de tratar enfermedades genéticas. Por ejemplo, permite insertar genes terapéuticos en el ADN de las células afectadas.asa puede ayudar a detectar polimorfismos o mutaciones.

Desarrollo de terapias génicas

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referencias bibliográficas

• Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., & Krieger, M. (2017). Biología Molecular de la Célula. Editorial Panamericana.
• Sánchez Pérez, G. (2012). Biotecnología y bioingeniería. México: Editorial Pearson.
• Khan Academy. (s. f.). https://es.khanacademy.org/science/biology/biotech-dna-technology/dna-cloning-tutorial/a/restriction-enzymes-dna-ligase#:~:text=%C2%BFC%C3%B3mo%20logra%20esto%20la%20ADN,esqueleto%20de%20az%C3%BAcar%2Dfosfato%20intacto.