par Loïc Genneret
Une enzyme de restriction est une protéine capable de couper un double brin d’ADN au niveau d’une séquence de nucléotides.
Il existe plusieurs types d’enzymes de restriction: On distingue trois types d'enzymes de restriction. Les enzymes de type I et de type III reconnaissent une séquence d'ADN et coupent en un endroit aléatoire, d'une distance d'environ 1 000 paires de bases (pb) pour le type I et de 25 pb pour le type III plus loin que le site de restriction (site reconnu par l’enzyme).
Les enzymes de type II, les plus utilisées, reconnaissent une séquence spécifiqueet coupent en un endroit spécifique de la séquence d'ADN.
Utilisation de ces enzymes: On se sert des enzymes de restrictions de type II en génie génétique. Cette science consiste en l’intégration d’un gène au sein de l’ADN d’une bactérie afin que celle-ci reproduise la protéine issue du gène dont on voudrait exploiter les capacités.
Fonctionnement : Découvrez en images l’utilisation d’une enzyme de restriction pour intégrer un gène (un gène humain, par exemple) dans un plasmide bactérien.
http://www.youtube.com/watch?v=aA5fyWJh5S0
L’essentiel (extraits de la vidéo) :
photo 1 L’enzyme de restriction (en bleu) se fixe sur la séquence d’ADN qu’elle doit sectionner.
photo 2 Après section l’enzyme se libère de l’ADN et laisse apparaître les « sticky-ends », des «bouts collants».
photo 3 L’ADN découpé se trouve tout apte à l’intégration du gène, celui-ci (représenté par la chaîne rose fluo, à gauche de l'image) se rapproche en frétillant de la zone de raccordement.
photo 4 La liaison de l’ADN bactérien avec le gène s’apprête à s’effectuer.
photo 5 Une nouvelle enzyme, la ligase (en vert) entre en jeu, sa fonction consiste à consolider définitivement le gène à l’ADN.
photo 6 Etat final : le gène est intégré
Exemple et méthode de fonctionnement via ECOR1 :
Le mode d’action de l’enzyme ECOR1 reconnaît puis coupe la séquence GAATTC en laissant des «Sticky-ends». Ensuite la ligase (enzyme de couleur verte dans la vidéo explicative de l’utilisation des enzymes de restriction) permet de recoller le gène extrait de l’ADN. Une fois le gène intégré a son nouveau brin d’ADN il sera fonctionnel et la bactérie porteuse de ce gène va donc produire en masse la protéine caractéristique du gène.
Voici ci-dessous plusieurs exemple de zones de coupure d’enzymes de restriction. On observe un contraste entre les raccordements selon l’enzyme qui est utilisée. On remarque ainsi que certaines enzymes «laissent» des bouts francs tandis que d’autres coupent le double brin d’ADN de sorte a laisser des extrémités cohésives.
image : www.edu.upmc.fr
