Enzymes de restriction
Les enzymes de restriction sont des endonucléases qui reconnaissent certaines caractéristiques d’un ADN et le coupent à des positions déterminées par leur mécanisme. Elles sont connues pour leur rôle dans les systèmes de restriction-modification de microorganismes et pour leur utilisation en biologie moléculaire. Les enzymes de type II constituent une grande partie des outils couramment employés au laboratoire.
Reconnaissance et protection de l’ADN
Dans un système de restriction-modification, une activité de modification, souvent une méthylation, contribue à distinguer l’ADN protégé de l’ADN susceptible d’être coupé. L’enzyme de restriction et l’activité de modification remplissent des fonctions différentes, même lorsqu’elles appartiennent à un même ensemble moléculaire.
La reconnaissance ne se résume pas à une séquence unique valable pour toutes les enzymes. La longueur du site, sa symétrie, la sensibilité aux modifications et la position de coupure varient. De nombreux sites utilisés au laboratoire sont palindromiques, mais ce caractère n’est pas universel.
Des mécanismes différents
Les types de systèmes de restriction se distinguent notamment par leur organisation, leurs besoins en cofacteurs et les relations entre site reconnu et site coupé. Certaines enzymes coupent à l’intérieur ou près de la séquence reconnue ; d’autres agissent à une distance différente. Les coupures peuvent produire des extrémités franches ou des prolongements simple brin.
Le nom d’une enzyme renvoie à un outil défini avec ses propriétés. Deux enzymes reconnaissant une même séquence ne possèdent pas nécessairement les mêmes positions de coupure, la même sensibilité à la méthylation ou les mêmes conditions d’utilisation.
Applications et limites
En génie génétique, la digestion permet de préparer des fragments, d’ouvrir un vecteur ou d’examiner l’organisation d’un ADN. Les fragments obtenus dépendent de la séquence du matériel et des sites effectivement accessibles à l’enzyme.
Une digestion incomplète peut laisser plusieurs formes d’ADN dans le même échantillon. Les conditions de réaction, la qualité de la préparation et les modifications des bases influencent le résultat. Une bande inattendue n’établit donc pas, à elle seule, une différence génétique entre deux poissons ou deux agents infectieux.
La base REBASE rassemble les enzymes et systèmes de restriction-modification, leurs gènes et leurs caractéristiques. Cette diversité explique pourquoi les propriétés d’une enzyme particulière ne doivent pas être attribuées à l’ensemble de la catégorie.