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L'enzyme de restriction EcoRV (en vert) coupe l'ADN sur les deux brins (rouge et bleu). © Zephyris, Wikimedia, CC by-sa 3.0
Les enzymesenzymes de restriction sont une sorte de ciseaux moléculaires servant à couper l'ADN en des sites bien précis.
Propriétés des enzymes de restriction
Origine microbienne : la plupart des enzymes de restriction sont d'origine bactérienne, où elles jouent un rôle dans la défense contre les virus bactériophages en dégradant leur ADN. Ces enzymes sont souvent isolées à partir de bactéries telles que Escherichia coliEscherichia coli, Bacillus, et Streptomyces.
Activité de modification de l'ADN : dans de nombreux cas, les enzymes de restriction sont associées à des enzymes de modification qui méthylent spécifiquement les sites de reconnaissance sur l'ADN de la bactérie hôte, empêchant ainsi l'enzyme de restriction de couper l'ADN de la bactérie elle-même.
Utilisation en biologie moléculaire : les enzymes de restriction sont des outils essentiels en biologie moléculaire pour manipuler l'ADN. Elles sont largement utilisées dans des techniques telles que la digestiondigestion de l'ADN, la création de vecteurs pour la clonageclonage de gènesgènes, la cartographie physiquephysique des génomesgénomes, et la PCRPCR (réaction de polymérisationpolymérisation en chaîne).
Nomenclature : les enzymes de restriction sont souvent nommées d'après le genre et l'espèceespèce de la bactérie dont elles sont extraites. Par exemple, EcoRI est une enzyme de restriction extraite d'Escherichia coli, souche RY13.
Structure des enzymes de restriction
Ces enzymes sont des endonucléases ; elles possèdent donc un site actifsite actif d'hydrolysehydrolyse de l'ADN, mais aussi un site de reconnaissance de la séquence cible, aussi appelée site de restriction.
Fonction des enzymes de restriction
Chaque enzyme de restriction reconnaît et coupe spécifiquement une séquence particulière de bases nucléotidiques, de quatre à une dizaine de paires de bases.
Produites par les bactéries, les enzymes de restriction sont un moyen de se défendre contre les infections par des virus. En effet, elles coupent en petit morceaux l'ADN de ces intrus, ce qui restreint leur infectiosité (d'où le nom de ces enzymes). Les bactéries sont elles-mêmes protégées par ces enzymes car elles méthylent leur propre génome, ce qui empêche les enzymes de reconnaître l'ADN bactérien comme une cible.
Elles sont très utiles en biologie moléculaire pour extraire ou recombiner des morceaux d'ADN lors de clonages. On utilise beaucoup EcoRI, BamHI ou encore HindIII, qui reconnaissent respectivement les séquences GAATTC, GGATCC, AAGCTT.
