Cuando una molécula de ADN es de doble cadena, como suele ser el ADN, las dos cadenas van en direcciones opuestas. Por lo tanto, un extremo de la molécula tendrá el extremo 3′ de la cadena 1 y el extremo 5′ de la cadena 2, y viceversa en el otro extremo. Sin embargo, el hecho de que la molécula sea bicatenaria permite numerosas variaciones diferentes.
Extremos romosEditar
El extremo de ADN más simple de una molécula bicatenaria se denomina extremo romo. Los extremos romos también se conocen como extremos no cohesivos. En una molécula de extremo romo, ambas hebras terminan en un par de bases. Los extremos romos no siempre son deseados en biotecnología, ya que cuando se utiliza una ADN ligasa para unir dos moléculas en una, el rendimiento es significativamente menor con extremos romos. Cuando se realiza la subclonación, también tiene la desventaja de poder insertar el ADN en la orientación opuesta a la deseada. En cambio, los extremos romos son siempre compatibles entre sí. He aquí un ejemplo de un pequeño trozo de ADN con extremos romos:
5'-GATCTGACTGATGCGTATGCTAGT-3'3'-CTAGACTGACTACGCATACGATCA-5'
Voladizos y extremos pegajososEditar
Los extremos no romos se crean mediante varios voladizos. Un saliente es un tramo de nucleótidos no apareados en el extremo de una molécula de ADN. Estos nucleótidos no apareados pueden estar en cualquiera de las dos cadenas, creando salientes 3′ o 5′. Estos salientes son en la mayoría de los casos palindrómicos.
El caso más simple de un saliente es un solo nucleótido. Este es más a menudo la adenosina y se crea como un voladizo 3′ por algunas polimerasas de ADN. Lo más habitual es que se utilice en la clonación de productos de PCR creados por dicha enzima. El producto se une a una molécula de ADN lineal con un saliente de timina de 3′. Como la adenina y la timina forman un par de bases, esto facilita la unión de las dos moléculas por una ligasa, dando lugar a una molécula circular. Este es un ejemplo de un saliente A:
5'-ATCTGACTA-3'3'-TAGACTGA-5'
Los salientes más largos se llaman extremos cohesivos o extremos pegajosos. La mayoría de las veces son creados por las endonucleasas de restricción cuando cortan el ADN. Muy a menudo cortan las dos cadenas de ADN a cuatro pares de bases una de otra, creando un saliente de cuatro bases 5′ en una molécula y un saliente 5′ complementario en la otra. Estos extremos se denominan cohesivos ya que son fácilmente unidos de nuevo por una ligasa.
Por ejemplo, estos dos extremos «pegajosos» son compatibles:
5'-ATCTGACT + GATGCGTATGCT-3'3'-TAGACTGACTACG CATACGA-5'
Pueden formar pares de bases complementarias en la región del voladizo:
GATGCGTATGCT-3'5'-ATCTGACT CATACGA-5'3'-TAGACTGACTACG
Además, dado que diferentes endonucleasas de restricción suelen crear diferentes salientes, es posible crear un plásmido extirpando un trozo de ADN (utilizando una enzima diferente para cada extremo) y uniéndolo después a otra molécula de ADN con extremos recortados por las mismas enzimas. Dado que los salientes deben ser complementarios para que la ligasa funcione, las dos moléculas sólo pueden unirse en una orientación. Esto es a menudo muy deseable en la biología molecular.
Extremos deshilachadosEditar
A través de cada hebra simple de ADN, vemos típicamente que la adenina se empareja con la timina, y la citosina se empareja con la guanina para formar una hebra complementaria paralela como se describe a continuación. Dos secuencias de nucleótidos que se corresponden de esta manera se denominan complementarias:
5'-ATCTGACT-3'3'-TAGACTGA-5'
Un extremo deshilachado se refiere a una región de una molécula de ADN de doble cadena (u otra multi-cadena) cerca del extremo con una proporción significativa de secuencias no complementarias; es decir, una secuencia en la que los nucleótidos de las cadenas adyacentes no coinciden correctamente:
5'-ATCTGACTAGGCA-3'3'-TAGACTGACTACG-5'
El término «deshilachado» se utiliza porque los nucleótidos incorrectamente emparejados tienden a evitar la unión, apareciendo así de forma similar a las hebras de un trozo de cuerda deshilachado.
Aunque las secuencias no complementarias también son posibles en el centro del ADN de doble cadena, las regiones mal emparejadas lejos de los extremos no se denominan «deshilachadas».