Cualquier tipo de trabajo que se realiza en una célula viva se realiza mediante sus proteínas. Una cosa que una célula tiene que hacer es duplicar su ADN. En su cuerpo, por ejemplo, el ADN se ha duplicado billones de veces. Las proteínas hacen ese trabajo, y una de esas proteínas es una enzima llamada ADN ligasa. Los científicos reconocieron que la ligasa podría ser útil para construir ADN recombinante en el laboratorio, por lo que incorporaron un paso de ligación en el proceso de creación de ADN recombinante.
La estructura del ADN
Una única cadena de ADN consiste en una secuencia de bases nucleares que van por las abreviaturas A, T, G y C. Normalmente, el ADN se encuentra en una cadena doble, donde una secuencia larga de bases se combina con otra cadena de bases igualmente larga. Las dos cadenas son complementarias, en donde una cadena tiene una A y la otra tiene una T, y donde una tiene una G, la otra tiene una C. La A y la T se unen mediante un enlace químico débil llamado enlace de hidrógeno, y G y C hacen lo mismo. En total, las dos cadenas complementarias se unen entre sí a través de muchos enlaces de hidrógeno. Cada una de las dos cadenas individuales mantiene sus propias bases nucleares junto con un enlace más fuerte en forma de una larga cadena de grupos de azúcar y fosfato conectados covalentemente.
La función de Ligase
Puedes pensar de un filamento de ADN como un brazalete largo de encanto con cuatro tipos diferentes de amuletos. Los amuletos cuelgan de la cadena fuerte que los conecta. La replicación del ADN construye otro brazalete de encanto que coincide con el primero. Donde haya un amuleto A en la primera pulsera, un amuleto en forma de T cabrá en la segunda pulsera, y lo mismo para C y G. Los amuletos en la segunda pulsera pueden coincidir con la primera pulsera sin estar en una pulsera ellos mismos. Es decir, pueden conectarse a la cadena opuesta a través de una conexión débil sin tener una cadena fuerte para conectarlos con sus vecinos. La ADN ligasa detecta lugares donde se rompen las cadenas de azúcar y fosfato, y reconstruye el enlace, conectando los grupos azúcar y fosfato en un enlace fuerte.
ADN recombinante
El ADN recombinante es el resultado del corte una doble hebra de ADN y conectándola a otra hebra doble. Cada doble hebra a menudo se corta de forma desigual, con una hebra que termina unas pocas bases por debajo de la otra. Hay bases adicionales colgando de un extremo, como en TTAA, por ejemplo. El otro doble filamento tiene bases adicionales en una secuencia como AATT. Los dos conjuntos de bases adicionales, llamados "extremos pegajosos", se unen entre sí a través de sus enlaces de hidrógeno débiles.
Pensando en las pulseras de dijes de nuevo, imagina que tienes una pulsera de doble encanto con dos cadenas conectadas solo a través de sus encantos Cortas el extremo, pero cortas un extremo cuatro amuletos por debajo del otro, así que hay una pequeña cola colgando. Haz lo mismo con otra pulsera de doble encanto. Si los cuatro amuletos se complementan, los dos amuletos cortados se conectarán, pero solo a través de sus amuletos.
Ligase in Recombination
En el paso anterior de la recombinación del ADN, aparearon extremos adhesivos de dos diferentes moléculas de ADN de doble cadena se han conectado. Sin embargo, la única conexión entre las dos secciones es a través de los enlaces débiles. Al igual que el brazalete de encanto conectado solo a través de los amuletos a juego, sería fácil separarlos. La ADN ligasa encuentra los lugares donde los grupos azúcar y fosfato no están conectados entre sí y los une. De nuevo, al igual que el brazalete de encanto, después de que la ADN ligasa llega y encadena las bases, la nueva molécula de ADN de cadena doble larga está fuertemente conectada entre sí.
