Qu'est-ce qu'une endonucléase?
Une endonucléase est une enzyme spécialisée capable de rompre les liaisons entre les acides nucléiques dans une chaîne polynucléotidique, donnant deux fragments. Ces enzymes peuvent agir à la fois dans l'ADN et l'ARN pour couper à partir d'un brin. Certaines endonucléases, appelées endonucléases de restriction, attaquent des sites spécifiques au sein de brins d'ARN et d'ADN, en reconnaissant des séquences particulières. Ces enzymes sont très utiles pour la recherche scientifique lorsque les utilisateurs veulent pouvoir modifier des informations génétiques, comme dans le domaine du génie génétique.
En revanche, une exonucléase ne peut détruire le matériel génétique qu'à l'extrémité d'un brin d'ADN ou d'ARN. Les endonucléases sont utilisées par les bactéries et les archées dans le cadre de leurs mécanismes de défense. Certaines des premières observations de ces enzymes en action proviennent de recherches sur les bactéries, qui sont utilisées pour produire des endonucléases à grande échelle à des fins de recherche.
Au sein d’une bactérie, une endonucléase est conçue pour repousser les attaques virales en coupant l’ADN étranger afin qu’il devienne non fonctionnel. L'organisme protège son propre ADN des actions de l'endonucléase par un processus appelé méthylation. La méthylation empêche l'action de l'endonucléase, assurant ainsi que l'ADN de l'organisme reste intact. L'ADN étranger, cependant, n'est pas aussi chanceux, et l'endonucléase coupera soigneusement l'épine dorsale de l'ADN à deux endroits, le coupant pour créer des brins séparés. En fonction de l'endonucléase impliquée, les événements peuvent être «émoussés» ou «collants», indiquant l'endroit où l'ADN ou l'ARN est coupé dans le brin.
Les chercheurs peuvent utiliser des endonucléases de restriction connues pour couper l'ADN dans les zones cibles souhaitées, créant ainsi un point d'insertion pratique. Un nouveau matériel génétique peut être inséré à ce stade, dans le but de persuader l'expression d'un gène entièrement nouveau. Ceci peut être utilisé pour des tâches telles que l’introduction d’une résistance aux herbicides dans les cultures, afin que les agriculteurs puissent pulvériser les champs pour réduire les mauvaises herbes.
Les laboratoires qui fabriquent des endonucléases vendent leurs produits à des chercheurs et à d’autres laboratoires. Le laboratoire décrit les différentes manières dont un produit peut agir, permettant aux chercheurs de déterminer quel produit conviendrait le mieux à leurs utilisations souhaitées. Travailler avec des endonucléases peut être difficile, et cela nécessite de la patience et des compétences. Une enzyme, comme une endonucléase de restriction, peut être considérée comme un ensemble de ciseaux très petit et très difficile à utiliser qui peut être utilisé pour élaborer un projet, mais peut également ne pas fonctionner correctement s'il n'est pas manipulé correctement, coupant au mauvais endroit ou ne coupant pas du tout.