Qu'est-ce qu'une désoxyribonucléase?
La désoxyribonucléase est une enzyme qui clive l'ADN et est également connue sous le nom de DNase. Il intervient dans la réparation de l'ADN endommagé et est utilisé cliniquement pour traiter la fibrose kystique. Les désoxyribonucléases bactériennes ont joué un rôle déterminant dans l’établissement des techniques de génie génétique.
Il existe différents types de désoxyribonucléases, mais ils ont tous en commun le clivage de la liaison phosphate des bases qui constituent le squelette de l'ADN. Les exodésoxyribonucléases clivent l'ADN de l'extrémité de la chaîne de bases qui composent une molécule d'ADN et voyagent vers l'intérieur. Ceux-ci agissent sur l'ADN simple brin et sont non spécifiques. Les endonucléases clivent l'ADN dans la chaîne. Certaines sont très spécifiques et requièrent certaines séquences de bases pour agir, alors que d’autres ne font aucune discrimination et se cliveront n’importe où.
Les humains produisent deux types différents de désoxyribonucléase qui sont des endonucléases. Les désoxyribonucléases I et II se distinguent par les produits qu'elles fabriquent et le pH auquel elles sont actives. La désoxyribonucléase II peut être impliquée dans la mort cellulaire programmée ou dans la mort ciblée de cellules.
La désoxyribonucléase dans les organismes supérieurs, et une fonction majeure dans tous les organismes, est principalement dans la réparation de l'ADN. L'ADN peut être endommagé par divers mécanismes, et il existe une voie de réparation qui consiste à exciser l'ADN endommagé. Une endonucléase reconnaît l'ADN endommagé et le scinde des deux côtés de l'endroit où le dommage a été causé. Ensuite, une exodésoxyribonucléase élimine l’ADN endommagé, laissant un vide. Cette lacune est comblée par une ADN polymérase, ou une enzyme synthétisant de l'ADN.
La réparation de l'ADN a également lieu au cours de la fabrication de l'ADN. Si une erreur est détectée, elle sera fixée par une ADN polymérase possédant une activité exodésoxyribonuclase. Cela coupera la base incorrecte, de sorte que la bonne puisse être insérée.
La désoxyribonucléase humaine a des applications cliniques. Les personnes atteintes de fibrose kystique ont des globules blancs pleins d'ADN qui s'accumulent dans leur mucus. La désoxyribonucléase I humaine recombinante est administrée sous forme d'aérosol à ces patients. Il dégrade l'ADN et aide à éliminer le mucus des poumons. Ce traitement a été approuvé en 1993 aux États-Unis.
Les désoxyribonucléases sont d'une grande utilité comme enzymes de restriction . Certaines des endonucléases ne clivent que sur des bases spécifiques. Ils peuvent être utilisés pour décomposer l'ADN, produisant des fragments pouvant être séparés par électrophorèse sur gel pour produire des motifs spécifiques. Chez l'homme, si des régions de l'ADN utilisées sont très variables, les digestions peuvent donner des modèles uniques, tels que les empreintes digitales. Ces empreintes ont été très utiles pour les tests de paternité et les travaux de police scientifique.
Les désoxyribonucléases bactériennes décomposent l'ADN des organismes envahisseurs, tels que les virus. Ils ont tendance à cibler des cibles très spécifiques sur l'ADN. La découverte de ces enzymes de restriction a permis de lancer la révolution biotechnologique. La spécificité du clivage a permis aux chercheurs d'utiliser ces enzymes dans des expériences de génie génétique.