ADN polimerază (dependentă de ADN)

Dezambiguizare - "ADN polimerază" se referă aici. Dacă sunteți în căutarea ADN polimerazei dependente de ARN, consultați ADN polimeraza (dependente de ARN) .

ADN polimeraza
Structura tridimensională a ADN polimerazei
Numărul CE	2.7.7.7
Clasă	Transferasis
Numele sistematic
deoxinucleozid-trifosfat: ADN deoxinucleotidiltransferază (ADN direct)
Alte nume
ADN polimeraza I; ADN polimeraza II; ADN polimeraza III; polimeraza acidului dezoxiribonucleic; ADN duplicază, ADN nucleotidiltransferază, fragment Klenow, ADN polimerază Taq, Taq Pol I.
Baze de date	BRENDA , EXPASY , GTD , PPB ( RCSB PPB PDBe PDBj PDBsum )
Sursa: IUBMB
Editați datele pe Wikidata · Manual

ADN-polimerazele (dependente de ADN) sunt enzime aparținând categoriei transferazelor , care catalizează următoarea reacție:

deoxi nucleozid tri fosfat + DNA _n ⇄ difosfat + DNA _{n + 1.}

Aceste enzime sunt capabile să sintetizeze o catenă de ADN folosind o altă catenă de ADN ca șablon (mai bine cunoscut cu termenul englezesc „șablon”) și generând astfel o catenă complementară cu prima în procesul de replicare .

Toate ADN polimerazele cunoscute sintetizează noua catenă în direcția 5'-3 'prin adăugarea deoxiribonucleotidelor (dNTP) la gruparea 3'-OH a dezoxiribozei nucleotidei anterioare. Niciun ADN-polimerază nu este capabil să inițieze sinteza unei catene „de la zero” ( ex novo ). Din acest motiv, ADN-polimerazele au nevoie de o oligonucleotidă (în engleză „ primer ”) complementară cu catena șablon. Acest primer constă din câteva zeci de nucleotide și acționează ca un factor declanșator pentru reacția de amplificare, deoarece oferă o grupare hidroxil (-OH) în poziția 3 'de care ADN polimeraza va lega primul nucleotid al catenei nou sintetizate. Astfel de primeri pot fi ADN sau ARN . În timpul replicării in vivo, acești primeri de ARN sunt furnizați de o ARN polimerază specială numită primază .

Acești factori declanșatori vor fi eliminați datorită unor tipuri speciale de ARNse , enzime capabile să degradeze ARN . Apoi va fi sarcina enzimei ADN ligază legarea capătului 3 'al noii întinderi sintetizate cu capătul 5' al întinderii ADN anterioare.

Retrovirusurile au o anumită ADN polimerază numită revers transcriptază , care este o ADN polimerază dependentă de ARN ( RdDp ) și este capabilă să sintetizeze o catenă de ADN dintr-un șablon de ARN .

Activitatea de exonuclează

Unele ADN polimeraze au activitate de exonuclează , ceea ce înseamnă că sunt capabile să îndepărteze nucleotidele dintr-o catenă de ADN. Activitatea de exonuclează a ADN polimerazelor poate avea loc în direcția 5'-3 'sau în direcția 3'-5'. Deoarece replicarea are loc în direcția 5'-3 ', atunci activitatea de exonuclează 5'-3' (în aceeași direcție în care se sintetizează noua catenă) îndepărtează nucleotidele aflate în aval de ADN polimeraza. Activitatea de exonuclează 3'-5 '(în direcția opusă sintezei noii catene) numită corectură , permite reducerea considerabilă a ratei de eroare a ADN polimerazei permițând îndepărtarea oricăror nucleotide incorecte tocmai încorporate. În acest fel, celula scade foarte mult incidența mutațiilor (posibile neoplasme viitoare) în ADN-ul său.

ADN polimerază procariotă

În procariote termenul ADN polimerază se poate referi la fiecare dintre cele 5 enzime cu activitate ADN polimerază care au funcții diferite în replicarea ADN-ului .

Acestea sunt:

ADN polimeraza V

Se compune din două subunități, UnuC și UnuD. Alături de ADN polimeraza IV , ADN polimeraza V face parte din familia Y.

ADN polimerază eucariotă

În eucariote, diferitele ADN polimeraze sunt denumite prin utilizarea literelor alfabetului grecesc. Principalele ADN polimeraze eucariote sunt:

ADN polimerază γ

Se ocupă exclusiv de replicarea ADN-ului mitocondrial . Din acest motiv, pare să fie prezent doar în matricea mitocondrială internă.

ADN polimerază δ

Se ocupă cu eliminarea primerilor de ARN , prin intermediul acțiunii de exonuclează 5 '-> 3' și înlocuirea acestora cu nucleotide ADN cu acțiune polimerică 5 '-> 3'. Acționează asupra filamentului întârziat .

ADN polimerază ε

Se ocupă de duplicarea principalului fir ADN, asociat cu ADN polimeraza alfa. Are activitate polimerică de 5 '-> 3'.

Farmacologie

Fiind esențial pentru sinteza ADN-ului, blocul farmacologic al ADN polimerazei α poate fi exploatat în scopuri terapeutice. Printre medicamentele anticanceroase există, în special, unul care are această proprietate, citarabina sau citozina arabinosidă, utilizată împotriva leucemiilor mieloide acute, în limfoame și cu doze mici în menținerea mielodisplaziei.

ADN polimeraza β, pe de altă parte, este inhibată de doi coloranți, naftocrom verde și albastru mordant , ambii derivați din difenilmetan . În scopul studiului de laborator, au fost identificați alți inhibitori ai acestei polimeraze, cum ar fi NSC624548 , care a permis să studieze mai detaliat funcțiile sale biologice legate de repararea ADN-ului.

Curiozitate

În 1989, în urma marelui succes al tehnicii PCR (reacția în lanț a polimerazei) , inventată cu câțiva ani mai devreme, în comunitatea științifică, ADN polimeraza a primit titlul, creat ad hoc , de „Molecula anului”.

Bibliografie

• Bollum, FJ Timus polimerază de vițel. J. Biol. Chem. 235 (1960) 2399-2403. Entrez PubMed 13802334
• Falaschi, A. și Kornberg, A. Studii biochimice ale sporulației bacteriene. II. Polimeraza acidului deoxi-ribonucleic în sporii Bacillus subtilis. J. Biol. Chem. 241 (1966) 1478–1482. Entrez PubMed 4957767
• Lehman, IR, Bessman, MJ, Simms, ES și Kornberg, A. Sinteza enzimatică a acidului dezoxiribonucleic. I. Prepararea substraturilor și purificarea parțială a unei enzime din Escherichia coli. J. Biol. Chem. 233 (1958) 163-170. Entrez PubMed 13563462
• Richardson, CC, Schildkraut, CL, Aposhian, HV și Kornberg, A. Sinteza enzimatică a acidului dezoxiribonucleic. XIV. Purificare și proprietăți suplimentare ale polimerazei acidului dezoxiribonucleic al Escherichia coli. J. Biol. Chem. 239 (1964) 222-232.
• Schachman, HK, Adler, J., Radding, CM, Lehman, IR și Kornberg, A. Sinteza enzimatică a acidului dezoxiribonucleic. VII. Sinteza unui polimer de dezoxiadenilat și dezoxitimidilat. J. Biol. Chem. 235 (1960) 3242-3249.
• Zimmerman, BK Purificarea și proprietățile polimerazei acidului dezoxiribonucleic de la Micrococcus lysodeikticus. J. Biol. Chem. 241 (1966) 2035–2041. Entrez PubMed 5946628

Elemente conexe

• Polimeraza

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe ADN polimerază

Portalul de biologie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie