La desoxirribonucleasa es una enzima que corta el ADN y también se conoce como DNasa. Está involucrado en la reparación del ADN dañado y se usa clínicamente para tratar la fibrosis quística. Las desoxirribonucleasas bacterianas han sido fundamentales para establecer las técnicas de ingeniería genética.
Existen varios tipos de desoxirribonucleasas, pero todas tienen en común la escisión del enlace fosfato de las bases que forman la columna vertebral del ADN. Las exodeoxirribonucleasas escinden el ADN del extremo de la cadena de bases que forman una molécula de ADN y se desplazan hacia adentro. Estos actúan sobre el ADN monocatenario y no son específicos. Las endonucleasas escinden el ADN dentro de la cadena. Algunos son muy específicos y requieren ciertas secuencias de bases para actuar, mientras que otros no discriminan y se partirán en cualquier lugar.
Los humanos producen dos tipos diferentes de desoxirribonucleasa que son endonucleasas. La desoxirribonucleasa I y II difieren en los productos que producen y el pH al que son activos. La desoxirribonucleasa II puede estar involucrada en la muerte celular programada o en la muerte dirigida de las células.
La función principal de la desoxirribonucleasa en los organismos superiores, y una función principal en todos los organismos, es la reparación del ADN. El ADN puede dañarse a través de una variedad de mecanismos, y existe una vía de reparación que consiste en extirpar el ADN dañado. Una endonucleasa reconoce el ADN dañado y lo corta a ambos lados donde se ha hecho el daño. Luego, una exodeoxirribonucleasa elimina el ADN dañado, dejando un espacio. Este vacío se llena con una ADN polimerasa, o una enzima que sintetiza ADN.
La reparación del ADN también se realiza a medida que se hace el ADN. Si se detecta un error, será reparado por una ADN polimerasa que tiene actividad de exodeoxirribonuclasa. Cortará la base incorrecta, de modo que se pueda insertar la correcta.
La desoxirribonucleasa humana tiene aplicaciones clínicas. Las personas que sufren de fibrosis quística tienen glóbulos blancos llenos de ADN que se acumula en su moco. La desoxirribonucleasa I recombinante humana se administra en forma de aerosol a dichos pacientes. Degrada el ADN y ayuda a eliminar la mucosidad de los pulmones. Este tratamiento fue aprobado en 1993 en los Estados Unidos.
Las desoxirribonucleasas son de gran utilidad como enzimas de restricción. Algunas de las endonucleasas se cortan solo en conjuntos específicos de bases. Se pueden usar para descomponer el ADN, produciendo fragmentos que se pueden separar por electroforesis en gel para producir patrones específicos. En los humanos, si se utilizan regiones de ADN que son muy variables, las digestiones pueden dar patrones únicos, como las huellas digitales. Dichas huellas digitales han sido de gran utilidad para las pruebas de paternidad y el trabajo forense.
Las desoxirribonucleasas bacterianas descomponen el ADN de los organismos invasores, como los virus. Tienden a apuntar a objetivos muy específicos en el ADN. El descubrimiento de estas enzimas de restricción ayudó a iniciar la revolución biotecnológica. La especificidad de la escisión ha permitido a los investigadores utilizar estas enzimas en experimentos de ingeniería genética.