Enzyme de biologie moléculaire
# Enzyme de biologie moléculaire

En biologie moléculaire, les enzymes sont des protéines qui servent d'outils pour manipuler l'ADN. Elles sont très présentes lors de la réplication du matériel génétique, de la transcription, de la traduction et même de la réparation de l'ADN.

## Les enzymes de réplication de l'ADN

* Les ADN polymérases : Elles servent à synthétiser de nouveaux brins d'ADN.

→ L'ADN polymérase I possède une activité exonucléasique (qui élimine des nucléotides) qui permet d'éliminer les amorces d'ARN quand elle se trouve dans le sens 5' vers 3'. → L'ADN polymérase III est une enzyme de réplication qui permet de synthétiser un nouveau brin d'ADN à partir d'un brin matrice d'ADN.

* L'hélicase est une enzyme fortement processive (liée fortement à l'ADN) et ATP dépendante (qui fonctionne en hydrolysant de l'ATP en adénosine diphosphate ADP + phosphate inorganique Pi)qui permet de dérouler la double hélice d'ADN dans les 2 directions pour créer 2 fourches de réplication potentielles.
* La primase est une enzyme ARN polymérase ADN dépendante (qui ne fonctionne qu'en présence d'un brin d'ADN) et qui va synthétiser l'amorce de l'ARN pendant la réplication de l'ADN.
* L'ADN ligase sert à cloner ces morceaux dans des plasmides ou autres vecteurs. Elle permet de lier 2 fragments d'ADN en catalysant une nouvelle liaison phosphodiester.
* La transcriptase inverse sert à synthétiser un ADN à partir d'un ARN. Cette enzyme se retrouve dans les virus mais elle ne se retrouve pas dans les cellules eucaryotes car elle ne synthétisent pas d'ADN à partir d'un brin d'ARN. Les virus et notamment les rétrovirus qui sont des virus à ARN possèdent une transcriptase inverse pour passer d'un matériel génétique simple brin ou monocaténaire(ARN) à un matériel génétique double brin ou bicaténaire (ADN), d'où le nom de transcriptase inverse. Ce processus implique d'ailleurs plus de mutations car la marge d'erreur de transcription augmente puisque 2 brins sont synthétisés à partir d'un seul.

Des facteurs peuvent rendre les enzymes polymérases processives : c'est-à-dire qu'elles vont être très liées à l'ADN. Plus une enzyme va être processive moins elle se dissociera facilement.

## Les enzymes utilisées pour l'amplification de l'ADN

* La Taq polymérase est une enzyme clé pour la technique de la réaction en chaine par polymérase qui est une technique d'amplification de l'ADN quand il est en trop petite quantité. Cette enzyme est une ADN polymérase ADN dépendante et qui a la propriété de résister à de fortes températures et qui peut donc rester active même si le milieu réactionnel est chauffé. Elle provient des bactéries d'eau chaude c'est pourquoi elle résiste aux fortes chaleurs.

## Les enzymes de restriction

Les enzymes de restriction servent à cliver l'ADN.

Parmi les enzymes de restriction on retrouve l'ADN topoïsomérase. Il en existe 2 sortes et elles modifient le nombre d'enlacement de l'ADN. Elles peuvent introduire ou éliminer des supertours dans la double hélice d'ADN. Comme l'ADN est compacté les topoïsomérases déroulent les 2 brins pour avoir ensuite accès aux informations.

* La topoïsomérase I est une enzyme hélicase qui clive un seul brin en catalysant le déroulement et en supprimant des supertours négatifs de la double hélice enroulée de l'ADN. Elle permet de relâcher l'ADN et n'a pas besoin d'ATP pour fonctionner.
* La topoïsomérase II est une enzyme gyrase qui coupe transitoirement les 2 brins d'ADN et qui crée des supertours positifs et négatifs. Contrairement à la topoïsomérase I elle a besoin de 2 molécules d'ATP.
