ADN ligasa
La ADN ligasa es un tipo específico de enzima, una ligasa ( EC 6.5.1.1 ) que facilita la unión de las cadenas de ADN al catalizar la formación de un enlace fosfodiéster . Desempeña un papel en la reparación de roturas de una sola hebra en el ADN dúplex en organismos vivos, pero algunas formas (como la ADN ligasa IV ) pueden reparar específicamente las roturas de la doble hebra (es decir, una rotura en ambas hebras complementarias de ADN). Las roturas de una sola hebra son reparadas por la ADN ligasa utilizando la hebra complementaria de la doble hélice como plantilla, [1] con la ADN ligasa creando el enlace fosfodiéster final para reparar completamente el ADN.
La ADN ligasa se usa tanto en la reparación del ADN como en la replicación del ADN (ver Ligasas de mamíferos ). Además, la ADN ligasa tiene un uso extensivo en los laboratorios de biología molecular para experimentos de ADN recombinante (consulte Aplicaciones de investigación ). La ADN ligasa purificada se utiliza en la clonación de genes para unir moléculas de ADN y formar ADN recombinante .
El mecanismo de la ADN ligasa es formar dos enlaces fosfodiéster covalentes entre los extremos hidroxilo 3 ' de un nucleótido ("aceptor"), con el extremo fosfato 5' de otro ("donante"). Se consumen dos moléculas de ATP por cada enlace fosfodiéster formado. Se requiere AMP para la reacción de la ligasa, que se desarrolla en cuatro pasos:
La ligasa también funcionará con extremos romos , aunque se requieren concentraciones de enzima más altas y diferentes condiciones de reacción.
La ADN ligasa de E. coli está codificada por el gen lig . La ADN ligasa en E. coli , así como en la mayoría de los procariotas, usa la energía obtenida al escindir el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD) para crear el enlace fosfodiéster. [3] No liga el ADN de extremos romos, excepto en condiciones de apiñamiento molecular con polietilenglicol , y no puede unir el ARN al ADN de manera eficiente.
La actividad de la ADN ligasa de E. coli puede potenciarse mediante la ADN polimerasa en las concentraciones adecuadas. La mejora solo funciona cuando las concentraciones de la ADN polimerasa 1 son mucho más bajas que los fragmentos de ADN que se van a ligar. Cuando las concentraciones de polimerasas de ADN Pol I son más altas, tiene un efecto adverso sobre la ligasa de ADN de E. coli [4]
