Les enzymes recopiant les acides nucléiques
 
Propriétes générales
Les enzymes recopiant aussi bien une chaîne d'ADN ou d'ARN ont les propriétés générales suivantes :
- Elles synthétisent le nouveau brin dans le sens 5'à3'.
- Cette synthèse s'effectue de manière complémentaire et antiparallèle.
- Elles nécessitent la présence de nucléosides triphosphates (NTPs) ou de désoxynucléosides triphosphates (dNTPs).

Les enzymes recopiant un adn en adn
Ces enzymes sont des ADN polymérases ADN dépendantes. Elles ne sont pas capables de synthétiser le brin nouveau d'ADN sans la présence d'une amorce d'acide nucléique.
Les ADN polymérases catalysent la réaction générale suivante :
(dNMP)n + dNTP à (dNMP)n+1 + PPi
avec N = A, C, T ou G. (PPi = groupe pyrophosphate).

Toutes les ADN polymérases possèdent les caractéristiques suivantes :
- Elles ont besoin d'une amorce avec une extrémité 3'-OH libre ;
- La chaîne nouvelle d'ADN est synthétisée dans le sens 5'à3' ;
- La chaîne nouvelle est complémentaire de la chaîne matrice d'ADN et antiparallèle.
 
Exemple 1 L'adn polymérase I (extraite de E. Coli) et le fragment de Klenow
Comme exemple-type d'ADN polymérase, nous citerons l'ADN polymérase I qui est extraite d'E. Coli. Cette enzyme possède des propriétés polymérasiques, mais aussi des propriétés exonucléasiques. Il est important de préciser que les exonucléases peuvent couper les nucléotides un par un à partir d'une chaîne polynucléotidique avec une spécificité soit de l'extrémité 5' (coupure 5'à3'), soit de l'extrémité 3' (coupure 3'à5'). L'ADN polymérase I possède les deux activités exonucléasiques: 5'à3' et 3'à5'. Cette enzyme est constituée par une seule chaîne polypeptidique.
Au laboratoire, on utilise souvent une enzyme préparée à partir de l'ADN polymérase I qui est appelée fragment de Klenow. Cette enzyme ne possède plus d'activité exonucléasique 5'à3', il reste les propriétés polymérasiques et les propriétés exonucléasiques 3'à5'. L'activité 3'à5' permet à l'enzyme au cours d'une synthèse d'un fragment d'ADN de contrôler si l'appariement de la base qui vient d'être ajoutée est conforme aux règles de complémentarité. Cette remarquable activité exonucléasique 3'à5' est encore appelée la fonction d'édition de l'enzyme.
Pour plus d'informations sur la DNA polymérase et sa mise en évidence voire le chapitre synthèse in vitro de ce cours.
 
Exemple 2 La séquenase
Cette enzyme est d'origine bactérienne mais elle ne possède plus d'activité 3'à5'. Elle est utilisée dans le séquençage de l'ADN.
 
Exemple 3 La Taq polymérase
La Taq polymérase est une ADN polymérase extraite de bactéries présentes dans les sources chaudes. Elle permet de travailler à des températures plus élevées que les températures usuelles (ambiante ou 37°C). Elle est très utilisée dans les réactions d'amplification génique et également dans les réactions de séquençage de l'ADN. En principe, elle est dépourvue de l'activité exonucléasique 3'à5'.