リボヌクレアーゼH
リボヌクレアーゼH1は基質中に少なくとも4つのリボヌクレオチドを含む塩基対を必要とする。そのためリボヌクレオチドを1つだけ持ち、それ以外がデオキシリボヌクレオチドで構成されているような鎖からリボヌクレオチドを除去することはできない。こうした理由により、RNase H1はDNA複製時に岡崎フラグメントのRNAプライマーのプロセシングに関与している可能性は低いと考えられている。RNase H1はこれまで研究が行われている単細胞生物では必須ではないが、大腸菌ではRNase H1のノックアウトによって温度感受性の表現型が生じ、出芽酵母ではストレス応答に欠陥が生じる。
哺乳類を含む多くの真核生物では、RNase H1の遺伝子にはミトコンドリア標的化配列(MTS)が含まれ、MTSを含むアイソフォームと含まないアイソフォームが発現する。その結果、RNase H1はミトコンドリアと核の双方に局在する。ノックアウトマウスモデルでは、RNase H1ヌル変異体はミトコンドリアDNAの複製の欠陥のために胚発生時に致死となる。RNase H1の喪失によって誘導されるミトコンドリアDNA複製の欠陥は、おそらくRループのプロセシングの欠陥によるものである。
2つのグループのウイルスがその生活環の一部として逆転写を利用する。1つはレトロウイルスであり、一本鎖RNAゲノムを持ち、二本鎖DNA中間体を介して複製を行う。もう1つは二本鎖DNA逆転写(dsDNA-RT)ウイルスで、RNAプレゲノム中間体を介して二本鎖DNAゲノムの複製を行う。それぞれ病原体としては、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)とB型肝炎ウイルス(HBV)が挙げられる。どちらも巨大な多機能型逆転写酵素(RT)をコードし、RNase Hドメインが含まれる。
HIV-1やマウス白血病ウイルスのRTはこのファミリーで最もよく研究が行われている。レトロウイルスのRTはウイルスの一本鎖RNAゲノムを二本鎖DNAへ変換する役割を果たす。この過程は3つの段階からなる。まず、RNA依存性DNAポリメラーゼ活性によって(+)鎖RNA鋳型から(-)鎖のDNAが生成され、RNA:DNAハイブリッド中間体が形成される。次に、RNA鎖が破壊される。そして、DNA依存性DNAポリメラーゼ活性によって(+)鎖DNAが合成され、最終産物である二本鎖DNAが形成される。2番目の段階はRTのC末端に位置するRNase Hドメインによって行われる。
小規模な研究では、ヒトのRNase H1の変異はミトコンドリア病の一般的症状である慢性進行性外眼筋麻痺症候群(英語版)と関係していることが示されている。
RNase H2の3つのサブユニットのいずれの変異もエカルディ・グティエール症候群(AGS)と呼ばれる希少遺伝疾患の原因となることが明確に示されている。この疾患では幼年期に神経・皮膚症状がみられる。AGSの症状は先天性ウイルス感染症の症状ときわめて類似しており、I型インターフェロンの不適切なアップレギュレーションと関係している。AGSはTREX1(英語版)、SAMHD1、ADAR、MDA5/IFIH1といった他の遺伝子の変異によっても引き起こされ、これらの遺伝子は全て核酸のプロセシングに関与している。AGS患者集団での変異の分布の解析からは、すべてのAGS変異の5%がRNASEH2A、36%が2B、12%が2Cに位置することが明らかにされている。2Bの変異でみられる神経学的異常はいくぶん軽度であり、他のAGS関連遺伝子型の患者でみられるような、インターフェロンによる遺伝子のアップレギュレーションはみられない。