A nuclease (also archaically known as nucleodepolymerase or polynucleotidase) is an enzyme capable of cleaving the phosphodiester bonds between nucleotides of nucleic acids. Nucleases variously effect single and double stranded breaks in their target molecules. In living organisms, they are essential machinery for many aspects of DNA repair. Defects in certain nucleases can cause genetic instability or immunodeficiency. Nucleases are also extensively used in molecular cloning.
There are two primary classifications based on the locus of activity. Exonucleases digest nucleic acids from the ends. Endonucleases act on regions in the middle of target molecules. They are further subcategorized as deoxyribonucleases and ribonucleases. The former acts on DNA, the latter on RNA.
In the late 1960s, scientists Stuart Linn and Werner Arber isolated examples of the two types of enzymes responsible for phage growth restriction in Escherichia coli (E. coli) bacteria. One of these enzymes added a methyl group to the DNA, generating methylated DNA, while the other cleaved unmethylated DNA at a wide variety of locations along the length of the molecule. The first type of enzyme was called a "methylase" and the other a "restriction nuclease". These enzymatic tools were important to scientists who were gathering the tools needed to "cut and paste" DNA molecules. What was then needed was a tool that would cut DNA at specific sites, rather than at random sites along the length of the molecule, so that scientists could cut DNA molecules in a predictable and reproducible way.
An important development came when H.O. Smith, K.W. Wilcox, and T.J. Kelly, working at Johns Hopkins University in 1968, isolated and characterized the first restriction nuclease whose functioning depended on a specific DNA nucleotide sequence. Working with Haemophilus influenzae bacteria, this group isolated an enzyme, called HindII, that always cut DNA molecules at a particular point within a specific sequence of six base pairs.
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En biochimie, une ligase est une enzyme qui catalyse la jonction de deux molécules (en anglais ligation) par de nouvelles liaisons covalentes avec hydrolyse concomitante de l'ATP ou d'autres molécules similaires. Elle forme des liaisons phosphodiesters de l'extrémité 3' hydroxylée à l'extrémité 5' phosphorilée. Le nom courant des enzymes de type ligase inclut souvent le terme « ligase » comme l'ADN ligase du phage T4 utilisée pour structurer des fragments d'ADN.
thumb | 275px | alt=Schéma du chromosome 1 après recombinaison homologue | Figure 1. La recombinaison homologue peut produire de nouvelles combinaisons d'allèles entre les chromosomes parentaux, notamment lors de la méiose.La recombinaison homologue est un type de recombinaison génétique où les séquences de nucléotides sont échangées entre des molécules d'ADN identiques (homologues) ou similaires (Figure 1). Au sens large, la recombinaison homologue est un mécanisme ubiquitaire de réparation des cassures double-brins de l'ADN.
Un gène, du grec ancien (« génération, naissance, origine »), est, en biologie, une séquence discrète et héritable de nucléotides dont l'expression affecte les caractères d'un organisme. L'ensemble des gènes et du matériel non codant d'un organisme constitue son génome. Un gène possède donc une position donnée dans le génome d'une espèce, on parle de locus génique. La séquence est généralement formée par des désoxyribonucléotides, et est donc une séquence d'ADN (par des ribonucléotides formant de l'ARN dans le cas de certains virus), au sein d'un chromosome.
Le but du cours est de fournir un aperçu général de la biologie des cellules et des organismes. Nous en discuterons dans le contexte de la vie des cellules et des organismes, en mettant l'accent sur l
The course covers in detail molecular mechanisms of cancer development with emphasis on cell cycle control, genome stability, oncogenes and tumor suppressor genes.
Basic course in biochemistry as well as cellular and molecular biology for non-life science students enrolling at the Master or PhD thesis level from various engineering disciplines. It reviews essent
DNA-binding proteins physically interact with the DNA and directly affect genomic functions. The eukaryotic genome is compacted into chromatin, limiting the DNA access to nuclear factors. In this Ph.D. thesis, I explored the dynamic mechanisms, that allow ...
EPFL2023
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In response to predation by bacteriophages and invasion by other mobile genetic elements such as plasmids, bacteria have evolved specialised defence systems that are often clustered together on genomic islands. The O1 El Tor strains of Vibrio cholerae resp ...
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DNA mechanics plays a crucial role in many biological processes, including nucleosome positioning and protein-DNA interactions. It is believed that nature employs epigenetic modifications in DNA to further regulate gene expression. Moreover, double-strande ...