Desoksüribonukleaas on ensüüm, mis lõhustab DNA-d ja on tuntud ka kui DNaas. See osaleb kahjustatud DNA parandamises ja seda kasutatakse kliiniliselt tsüstilise fibroosi raviks. Bakteriaalsed desoksüribonukleaasid on aidanud kaasa geenitehnoloogia meetodite loomisele.
Deoksüribonukleaase on erinevat tüüpi, kuid neil kõigil on ühine DNA karkassi moodustavate aluste fosfaatsideme lõhustamine. Eksodeoksüribonukleaasid lõhustavad DNA DNA molekuli moodustava aluste ahela lõpust ja liiguvad sissepoole. Need toimivad üheahelalisele DNA-le ja on mittespetsiifilised. Endonukleaasid lõhustavad DNA ahela sees. Mõned on väga spetsiifilised ja nõuavad teatud alusjärjestusi, samas kui teised ei diskrimineeri ja lõhustuvad kõikjal.
Inimesed toodavad kahte erinevat tüüpi desoksüribonukleaase, mis on endonukleaasid. Desoksüribonukleaas I ja II erinevad nende poolt toodetavate saaduste ja pH poolest, mille juures nad on aktiivsed. Deoksüribonukleaas II võib olla seotud programmeeritud rakusurmaga või rakkude sihipärase surmaga.
Desoksüribonukleaasi esmane funktsioon kõrgemates organismides ja peamine funktsioon kõigis organismides on DNA parandamine. DNA-d saab kahjustada mitmesuguste mehhanismide kaudu ja on olemas parandusrada, mis hõlmab kahjustatud DNA väljalõikamist. Endonukleaas tunneb ära kahjustatud DNA ja lõikab selle mõlemalt poolt, kus kahju on tehtud. Seejärel eemaldab eksodesoksüribonukleaas kahjustatud DNA, jättes tühimiku. Selle tühimiku täidab DNA polümeraas ehk ensüüm, mis sünteesib DNA-d.
DNA parandamine toimub ka DNA valmistamise ajal. Kui tuvastatakse viga, fikseeritakse see DNA polümeraasiga, millel on eksodeoksüribonukleaasi aktiivsus. See lõhustab vale aluse, nii et saab sisestada õige.
Inimese desoksüribonukleaasil on kliinilised rakendused. Tsüstilise fibroosi all kannatavatel inimestel on valged verelibled täis DNA-d, mis kogunevad nende lima. Inimese rekombinantset desoksüribonukleaasi I manustatakse sellistele patsientidele aerosoolina. See lagundab DNA-d ja aitab eemaldada lima kopsudest. See ravi kiideti heaks 1993. aastal Ameerika Ühendriikides.
Desoksüribonukleaasid on restriktsiooniensüümidena väga kasulikud. Mõned endonukleaasid lõhustuvad ainult teatud aluste komplektidest. Neid saab kasutada DNA lagundamiseks, tekitades fragmente, mida saab geelelektroforeesiga eraldada, et luua spetsiifilisi mustreid. Kui inimestel kasutatakse DNA piirkondi, mis on väga varieeruvad, võivad seedimised anda ainulaadseid mustreid, nagu sõrmejäljed. Selline sõrmejälgede võtmine on olnud väga kasulik isaduse kontrollimiseks ja kohtuekspertiisi tööks.
Bakteriaalsed desoksüribonukleaasid lagundavad sissetungivate organismide, näiteks viiruste DNA. Nad kipuvad sihikule võtma väga spetsiifilisi DNA sihtmärke. Nende restriktsiooniensüümide avastamine aitas käivitada biotehnoloogia revolutsiooni. Lõhustamise spetsiifilisus on võimaldanud teadlastel kasutada neid ensüüme geenitehnoloogia katsetes.