O que é uma endonuclease?
Uma endonuclease é uma enzima especializada capaz de romper as ligações entre ácidos nucleicos em uma cadeia polinucleotídica, produzindo dois fragmentos. Essas enzimas podem atuar no DNA e no RNA para cortar de dentro de uma fita. Certas endonucleases, conhecidas como endonucleases de restrição, atacam locais específicos nas cadeias de RNA e DNA, reconhecendo sequências específicas. Essas enzimas são muito valiosas na pesquisa científica quando as pessoas desejam a capacidade de editar informações genéticas, como na engenharia genética.
Por outro lado, uma exonuclease só pode cortar material genético no final de uma cadeia de DNA ou RNA. As endonucleases são usadas por bactérias e arquéias como parte de seus mecanismos defensivos. Algumas das primeiras observações dessas enzimas em ação vêm de pesquisas com bactérias, e as bactérias são usadas para produzir endonucleases em larga escala para fins de pesquisa.
Dentro de uma bactéria, uma endonuclease é projetada para repelir ataques virais cortando DNA estranho para que se torne não-funcional. O organismo protege seu próprio DNA das ações da endonuclease através de um processo conhecido como metilação. A metilação impede que a endonuclease atue, garantindo que o DNA do organismo permaneça intacto. DNA estrangeiro, no entanto, não tem tanta sorte, e a endonuclease cortará a espinha dorsal do DNA em dois lugares, cortando-o para criar fios separados. Dependendo de qual endonuclease está envolvida, os eventos podem ser "bruscos" ou "pegajosos", referindo-se a onde na cadeia o DNA ou o RNA são cortados.
Os pesquisadores podem usar endonucleases de restrição conhecidas para recortar DNA nas áreas-alvo desejadas, criando um ponto de inserção conveniente. Novo material genético pode ser inserido neste momento, com o objetivo de persuadir a expressão de um gene inteiramente novo. Isso pode ser usado para fazer coisas como a introdução de resistência a herbicidas nas plantações, para que os agricultores possam pulverizar os campos para evitar ervas daninhas.
Os laboratórios que fabricam endonucleases vendem seus produtos a pesquisadores e outros laboratórios. O laboratório descreve as maneiras pelas quais um produto pode agir, permitindo que os pesquisadores determinem qual produto seria mais adequado para os usos desejados. Trabalhar com endonucleases pode ser complicado e requer paciência e habilidade. Pode-se pensar em uma enzima como uma endonuclease de restrição como um conjunto de tesouras muito pequenas e muito exigentes que podem ser usadas para criar um projeto, mas também podem funcionar mal se não forem manuseadas adequadamente, cortando no local errado ou não cortando.