ДНК полимераза је посебна група ензима која су укључена у репликацију ДНК живих организама. Генетске информације се преносе с једне генерације на другу генерацију због присуства овог ензима. Постоје различити облици ензима ДНК полимеразе који се налазе у еукариотима и прокариотима. ДНК полимераза 1, 2 и 3 налази се само у прокариотским организмима и они играју различите улоге у репликацији ДНК. Кључна разлика између ДНК полимеразе 1 2 и 3 углавном се ослања на примарну функцију сваког ензима. ДНК полимераза 3 је главни ензим који катализује синтезу ДНК, док су ДНК полимераза 1 и 2 укључени у поправљање и корекцију ДНК.
САДРЖАЈ
1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је ДНК полимераза
3. Шта је ДНК полимераза 1
4. Шта је ДНК полимераза 2
5. Шта је ДНК полимераза 3
6. Упоредно упоређивање - ДНК полимераза 1 вс 2 против 3
7. Резиме
Умножавање ДНК је неопходно за преношење генетских информација с родитеља на потомство. То је омогућено посебним ензимом који се зове ДНК полимераза. ДНК полимераза може се дефинисати као свеприсутни ензим који катализује синтезу ДНК комплементарне постојећој ДНК у живим ћелијама. Први пут је откривен у Е цоли Артхур Корнберг 1955. Репликацијом и одржавањем ДНК углавном управља ДНК полимераза у ћелији. Откривање ДНК полимераза помогло је многим техникама молекуларне биологије. Ензим је потребан за синтезу нових ланца ДНК сличних оригиналној ДНК организама из нуклеотида током многих молекуларно-биолошких техника, укључујући ПЦР, клонирање гена, секвенционирање гена, дијагностику болести, генску терапију, анализу полиморфизма, итд..
ДНК полимеразе постоје у вишеструким облицима који се разликују од облика и величине. Припадају неколико породица: А, Б, Ц, Д, Кс, И и РТ. Прокариотске ДНК полимеразе су груписане у пет различитих категорија, наиме: ДНК полимераза 1, ДНК полимераза 2, ДНК полимераза 3, ДНК полимераза 4 и ДНК полимераза 5. Еукариотски организми имају око петнаест различитих ДНК полимераза, наиме полимеразу β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Рев1, ζ, γ, θ и ν.
Слика 01: ДНК полимераза
Када се синтетише нова ДНК ДНК полимеразом, она започиње са 3 'краја и усмерава синтезу према 5' крају додавањем нуклеотида у исто време, комплементарних ДНК-у предлошка. ДНК полимерази потребна је претходно постојећа 3 'ОХ група да би покренула синтезу ланца и омогућила је мали фрагмент ДНК или РНК назван прајмер. ДНК полимераза чита ДНК из шаблона и креће се са краја од 3 до краја, стварајући нови 5'-3 'ланац ДНК.
ДНК полимераза 1 (Пол 1) је ензим који се налази у прокариотима који помажу у репликацији бактеријске ДНК. То је прва врста ДНК полимеразе коју је открио Артхур Корнберг 1956. Овај ензим је присутан у свим прокариотским организмима. Пол 1 је кодиран геном полА и састоји се од 928 аминокиселина. Има 5 'до 3' активност ексонуклеазе; стога је популаран као ензим који поправља ДНК, а не као репликативни ензим ДНК. Такође има могућност катализације вишеструке полимеризације пре него што се пусти шаблона ДНК и повезивање фрагмената Оказакија попуњавањем нове ДНК и уклањањем РНА прајмера.
Пол 1 изолована од Е Цоли је широко коришћен у молекуларним апликацијама. Међутим, једном када је откривена Так полимераза, заменио је Е Цоли Пол 1 у ПЦР технологији. Так полимераза је врста термостабилне ДНК полимеразе која припада Пол 1.
Слика 02: ДНК полимераза 1
ДНК полимераза 2 (Пол 2) је прокариотски ензим који катализује репликацију ДНК. Припада породици полимеразе Б и кодира га ген полБ. Прво је откривено од Е Цоли Тхомас Корнберг 1970. Пол 2 је глобуларни протеин састављен од 783 аминокиселина. Има и активност 3 'до 5' ексонуклеазе и 5 'до 3' полимеразне активности. Интеракција је са ензимима ДНК полимераза 3 да би се одржала вјерност и процесност репликације ДНК. Пол 2 такође има могућност лектуре ново-синтетизоване ДНК.
Слика 03: ДНК полимераза 2
ДНК полимераза 3 (Пол 3) је главни ензим који катализује репликацију ДНК у прокариотима. Припада породици Ц полимеразе и кодира га ген полЦ. Открио га је Тхомас Корнберг 1970. Пол 3 је компонента репликационе вилице и може додати 1000 нуклеотида у секунди новокомпонирајућем ланцу ДНК.
Пол 3 је холоензим састављен од десет различитих протеина и има три функционална молекула, наиме α, ε и θ. Три функционална молекула Пол 3 одвојено су одговорна за три деловања ензима. А подјединица управља полимеризацијом ДНК, док ε управља активношћу пол3 ензима пол 3 за корекцију егзонуклазе. Подјединица θ помаже ε подјединица за лекторирање.
Слика 04: Подјединице ДНК полимеразе 3
ДНК полимераза 1 вс 2 вс 3 | |
Полимераза 1 | Полимераза 1 састоји се од 928 аминокиселина. |
Полимераза 2 | Полимераза 2 састоји се од 783 аминокиселина. |
Полимераза 3 | Полимераза 3 је холоензим састављен од десет протеина распоређених у три функционалне подјединице. |
Породица | |
Полимераза 1 | Полимераза 1 припада породици полимеразе А. |
Полимераза 2 | Полимераза 2 припада породици Б полимеразе. |
Полимераза 3 | Полимераза 3 припада породици полимеразе Ц. |
Основна функција | |
Полимераза 1 | Ово је одговорно за поправак ДНК и уклањање прајмера РНА. |
Полимераза 2 | Ово је одговорно за лекторирање, верност и обраду новоформираног ДНК |
Полимераза 3 | Ово је одговорно за полимеризацију ДНК |
ДНК полимераза је важна ензимска класа која се налази у свим живим организмима. Главна функција ДНК полимеразе је репликација ДНК. Способна је да састави нуклеотиде и синтетише нову комплементарну ДНК за постојећу ДНК. Овај ензим постоји у различитим облицима који варирају од облика и величине. ДНК полимераза 1, 2 и 3 су прокариотске ДНК полимеразе укључене у репликацију ДНК. Пол 1 катализира поправку оштећења на ДНК. Пол 2 катализира верност и процесност репликације ДНК. Пол 3 катализује 5 'до 3' полимеризацију ДНК.
Референце:
1. Лехман, И. Р. „Откривање ДНК полимеразе“. Часопис за биолошку хемију. Н.п., 12. септембра 2003. Веб. 06. мар. 2017
2.Гарднер, Андрев Ф. и Зви Келман. "ДНК полимеразе у биотехнологији." Границе Фронтиерс, 13. новембра 2014. Веб. 06. мар. 2017
3. Гарциа-Диаз, Мигуел и Катарзина Бебенек. "Вишеструке функције ДНК полимераза." Критички осврти на науке о биљци. Америчка национална медицинска библиотека, март 2007. Веб. 06. мар. 2017
Љубазношћу слике:
1. "ДНК полимераза" Ди Иикразуул - Опера проприа (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа
2. „ПолимерасеДомаинс“ Написао (непознато) „Молецуле месеца“, март 2000. - Банка података о протеинима (Публиц Домаин) преко Цоммонс Викимедиа
3. „Пол2 структура (заснована на 35 км)“ Аутор Сбандека - Властита дела (ЦЦ БИ-СА 4.0) преко Цоммонс Викимедиа
4. „ДНК полимераза ИИИ (са подјединицама)“ Аутор: Алепополи - сопствени рад (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа