Deoksiribonukleaasi on entsyymi, joka pilkkoo DNA: ta ja joka tunnetaan myös nimellä DNaasi. Se osallistuu vaurioituneen DNA: n korjaamiseen, ja sitä käytetään kliinisesti kystisen fibroosin hoitoon. Bakteerien deoksiribonukleaasit ovat olleet apuna geenitekniikan tekniikoiden luomisessa.
Deoksiribonukleaaseja on erityyppisiä, mutta niillä kaikilla on yhteinen DNA -rungon muodostavien emästen fosfaattisidoksen katkeaminen. Eksodeoksiribonukleaasit katkaisevat DNA: n DNA -molekyylin muodostavan emäksen ketjun päästä ja kulkevat sisäänpäin. Nämä vaikuttavat yksijuosteiseen DNA: han ja ovat epäspesifisiä. Endonukleaasit katkaisevat DNA: n ketjussa. Jotkut ovat hyvin spesifisiä ja vaativat tiettyjä emäsekvenssejä toimimaan, kun taas toiset eivät tee syrjintää ja katkeavat minne tahansa.
Ihminen tuottaa kahta erityyppistä deoksiribonukleaasia, jotka ovat endonukleaaseja. Deoksiribonukleaasi I ja II eroavat toisistaan niiden tuottamien tuotteiden ja niiden pH: n suhteen. Deoksiribonukleaasi II voi olla mukana ohjelmoidussa solukuolemassa tai solujen kohdennetussa kuolemassa.
Deoksiribonukleaasin ensisijainen tehtävä korkeammissa organismeissa ja tärkeä tehtävä kaikissa organismeissa on DNA: n korjaamisessa. DNA voi vaurioitua useiden mekanismien avulla, ja on olemassa korjausreitti, joka sisältää vaurioituneen DNA: n poistamisen. Endonukleaasi tunnistaa vaurioituneen DNA: n ja katkaisee sen kummaltakin puolelta, missä vahinko on tehty. Sitten eksodeoksiribonukleaasi poistaa vaurioituneen DNA: n ja jättää aukon. Tämä aukko täytetään DNA -polymeraasilla tai entsyymillä, joka syntetisoi DNA: ta.
DNA: n korjaus tapahtuu myös DNA: n valmistuksen yhteydessä. Jos virhe havaitaan, se korjataan DNA -polymeraasilla, jolla on eksodeoksiribonuklaasiaktiivisuutta. Se katkaisee väärän pohjan, jotta oikea voidaan asettaa.
Ihmisen deoksiribonukleaasilla on kliinisiä sovelluksia. Ihmisillä, jotka kärsivät kystisestä fibroosista, on valkosoluja täynnä DNA: ta, joka kerääntyy niiden limaan. Ihmisen rekombinantti deoksiribonukleaasi I annetaan tällaisille potilaille aerosolimuodossa. Se hajottaa DNA: ta ja auttaa poistamaan limaa keuhkoista. Tämä hoito hyväksyttiin vuonna 1993 Yhdysvalloissa.
Deoksiribonukleaasit ovat erittäin hyödyllisiä restriktioentsyymeinä. Osa endonukleaaseista katkeaa vain tietyissä emäsjoukoissa. Niitä voidaan käyttää hajottamaan DNA: ta, jolloin saadaan fragmentteja, jotka voidaan erottaa geelielektroforeesilla erityisten kuvioiden tuottamiseksi. Jos ihmisillä käytetään hyvin vaihtelevia DNA -alueita, ruoansulatus voi antaa ainutlaatuisia kuvioita, kuten sormenjälkiä. Tällainen sormenjälkien ottaminen on ollut erittäin hyödyllistä isyystestauksessa ja rikosteknisessä työssä.
Bakteeriset deoksiribonukleaasit hajottavat hyökkäävien organismien, kuten virusten, DNA: n. Niillä on taipumus kohdistaa hyvin erityisiä kohteita DNA: lle. Näiden restriktioentsyymien löytäminen auttoi aloittamaan biotekniikan vallankumouksen. Katkaisun spesifisyys on antanut tutkijoille mahdollisuuden käyttää näitä entsyymejä geenitekniikan kokeissa.