Uracil N-glycosylase (UNG) est une enzyme utilisée dans une méthode puissante pour éliminer les produits de réaction en chaîne par polymérase (PCR) en PCR en temps réel. Cette méthode modifie les produits PCR de telle sorte que dans une nouvelle réaction, tous les produits résiduels des amplifications PCR précédentes seront digérés et empêchés de s’amplifier, mais les véritables modèles d’ADN ne seront pas affectés., La PCR synthétise des produits d’amplification abondants à chaque cycle, mais la contamination d’autres cycles de PCR avec des traces de ces produits, appelée contamination par report, donne des résultats faussement positifs. La contamination par report d’une PCR antérieure peut être un problème important, à la fois en raison de l’abondance des produits PCR et de la structure idéale du matériau contaminant pour la réamplification., Cependant, la contamination par report peut être contrôlée par les deux étapes suivantes: (i) l’incorporation de dUTP dans tous les produits PCR (en remplaçant dUTP par dTTP, ou en incorporant de l’uracile lors de la synthèse des amorces; et (ii) le traitement de toutes les réactions initiales entièrement préassemblées ultérieures avec de l’uracile ADN glycosylase (UDG), suivie d’une inactivation thermique de UDG. UDG clive la base de l’uracile de l’épine dorsale phosphodiester de l’ADN contenant de l’uracile, mais n’a aucun effet sur l’ADN naturel (c.-à-d., contenant de la thymine)., Les sites apyrimidiniques qui en résultent bloquent la réplication par les ADN polymérases et sont très labiles à l’hydrolyse acide/base. Étant donné que l’UDG ne réagit pas avec le dTTP et est également inactivé par dénaturation thermique avant la PCR réelle, la contamination par report des PCR peut être contrôlée efficacement si les contaminants contiennent des uraciles à la place des thymines.
L’uracile N-glycosylase a également été utilisé dans une étude pour détecter des preuves d’activité métabolique de bas niveau et de réparation de l’ADN chez des bactéries anciennes., La survie à long terme des bactéries peut se produire soit par la formation d’endospores (dans lesquelles la bactérie entre en dormance totale, sans aucune activité métabolique, et donc sans réparation de l’ADN), soit par la réduction de l’activité métabolique à un taux très faible, juste suffisant pour effectuer une réparation continue de l’ADN et empêcher l’épuisement d’autres molécules instables (comme l’ATP), dans lesquelles le microbe est capable de réparer les dommages causés à son ADN mais continue également à consommer lentement des nutriments. Les séquences d’ADN de bactéries dans le pergélisol ont été amplifiées par PCR., Une série d’essais a amplifié les séquences d’ADN telles quelles (pour détecter tout l’ADN bactérien vivant dans les échantillons), tandis que l’autre série a cherché spécifiquement l’ADN qui avait été en cours de réparation; pour ce faire, l’ADN a été traité avec UNG pour éliminer les uraciles. Cela a empêché l’amplification de l’ADN non réparé de deux façons: premièrement, les sites abasiques générés par l’élimination des uraciles ont empêché l’ADN polymérase utilisée dans la PCR de passer devant le site des dommages, tandis que ces sites abasiques ont également directement affaibli l’ADN et l’ont rendu plus susceptible de se fragmenter lors du chauffage., De cette façon, les chercheurs ont pu montrer des preuves d’une réparation continue de l’ADN chez des bactéries à Gram positif à haute teneur en GC jusqu’à 600 000 ans.
L’uracile N glycosylase a également été utilisé dans une méthode de clonage de fragments d’ADN amplifiés par PCR. Dans cette méthode, les amorces utilisées en PCR sont synthétisées avec des résidus d’uracile au lieu de la thymine. Lorsque ces amorces sont incorporées dans des fragments amplifiés par PCR, la séquence d’amorces devient sensible à la digestion avec de l’uracile N Glycosylase et produit des extrémités saillantes de 3′ qui peuvent être recuites en un ADN vectoriel correctement préparé., Les molécules chimériques résultantes peuvent être transformées en cellules compétentes avec une grande efficacité, sans avoir besoin de ligature in vitro.