O que é uma desoxirribonuclease?
A desoxirribonuclease é uma enzima que cliva o DNA e também é conhecida como DNase. Está envolvido no reparo do DNA danificado e é usado clinicamente no tratamento da fibrose cística. As desoxirribonucleases bacterianas têm sido fundamentais no estabelecimento das técnicas de engenharia genética.
Existem vários tipos de desoxirribonucleases, mas todos eles têm em comum a clivagem da ligação fosfato das bases que compõem a espinha dorsal do DNA. As exodeoxirribonucleases cortam o DNA do final da cadeia de bases que compõem uma molécula de DNA e viajam para dentro. Eles atuam no DNA de fita simples e não são específicos. Endonucleases clivam DNA dentro da cadeia. Alguns são muito específicos e exigem certas seqüências de bases para agir, enquanto outros não discriminam e se separam em qualquer lugar.
Os seres humanos produzem dois tipos diferentes de desoxirribonuclease que são endonucleases. A desoxirribonuclease I e II diferem nos produtos que produzem e no pH em que são ativos. A desoxirribonuclease II pode estar envolvida na morte celular programada ou na morte direcionada das células.
A função primária da desoxirribonuclease nos organismos superiores e a principal função em todos os organismos estão no reparo do DNA. O DNA pode ser danificado através de uma variedade de mecanismos, e existe um caminho de reparo que envolve extirpar o DNA danificado. Uma endonuclease reconhece o DNA danificado e o divide em ambos os lados onde o dano foi causado. Em seguida, uma exodeoxirribonuclease remove o DNA danificado, deixando um espaço. Essa lacuna é preenchida por uma polimerase de DNA ou uma enzima que sintetiza o DNA.
O reparo do DNA também ocorre quando o DNA é feito. Se um erro for detectado, ele será corrigido por uma DNA polimerase que possui atividade de exodeoxirribonuclase. Clivará a base incorreta, para que a correta possa ser inserida.
A desoxirribonuclease humana tem aplicações clínicas. Pessoas que sofrem de fibrose cística têm glóbulos brancos cheios de DNA acumulando-se no muco. A desoxirribonuclease I recombinante humana é administrada sob a forma de aerossol a esses pacientes. Degrada o DNA e ajuda a limpar o muco dos pulmões. Este tratamento foi aprovado em 1993 nos Estados Unidos.
As desoxirribonucleases são de grande utilidade como enzimas de restrição . Algumas das endonucleases clivam apenas em conjuntos específicos de bases. Eles podem ser usados para quebrar o DNA, produzindo fragmentos que podem ser separados por eletroforese em gel para produzir padrões específicos. Nos seres humanos, se forem usadas regiões de DNA altamente variáveis, as digestões podem fornecer padrões únicos, como impressões digitais. Essa impressão digital tem sido altamente útil para testes de paternidade e trabalho forense.
As desoxirribonucleases bacterianas quebram o DNA de organismos invasores, como vírus. Eles tendem a atingir alvos muito específicos no DNA. A descoberta dessas enzimas de restrição ajudou a iniciar a revolução da biotecnologia. A especificidade da clivagem permitiu que os pesquisadores usassem essas enzimas em experimentos de engenharia genética.