Вопрос 7
ДНК-полимеразы E.coil
3 различные полимеразы: Pol I, Pol II, Pol III
Pol I
Действует на запаздывающей цепи для удаления РНК – праймеров и дорепликации очищенных мест ДНК праймеров и дорепликации очищенных мест ДНК.
pol I представлена одним полипептидом с тремя активностями:
полимеразная - катализирует перенос нуклеотидов к 3'-концу праймера ДНК или РНК и спаривание комплементарного нуклеотида
3'-5'-экзонуклеазная - удаляет 3'-концевые ошибочно встроенные нуклеотиды, препятствуя образованию мутаций
5'-3'-экзонуклеазная - удаляет 5'-концевые нуклеотиды
Pol II
Участвует исключительно в процессе репарации ДНК
Pol III
Основной фермент репликации ДНК
ДНК-полимеразы эукариот.
В клетках эукариот имеются по меньшей мере шесть различных ДНК-зависимых ДНК-полимераз: α, β, δ,ε,γ,ζ. Четыре из них — α, β, δ,ε — непосредственно участвуют в репликации хромосомной ДНК
ДНК-полимераза α —первая ДНК-полимераза, обнаруженная в клетках эукариот. Она представлена в клетке в виде прочного комплекса с ДНК-праймазой — ферментом, осуществляющим синтез РНК-затравок. Комплекс ДНК-полимераза α-праймаза является единственным у эукариот ферментативным ансамблем, способным инициировать синтез ДНК de novo.
ДНК-полимераза β является наименьшей по размеру и самой простой по строению ДНК-полимеразой в клетках эукариот. Основная функция ДНК-пол.β в клетке связана с эксцизионной репарацией ядерной ДНК (заполнение пробелов при репарации).
ДНК-полимераза δ —гетеродимер, обеспечивающий высокопроцессивный синтез ДНК.
ДНК-полимераза ε, обладает ДНК-полимеразной и 3'→5‘-экзонуклеазной активностями. Особенностью холофермента ДНК-полимеразы ε по сравнению с ДНК-полимеразой δ является его меньшая зависимость от вспомогательных факторов, а также низкая (почти на порядок) скорость синтеза ДНК
ДНК-полимераза γ локализована в митохондриях, ее функция связана с репликацией и репарацией митохондриальной ДНК, она кодируется ядерным геномом. ДНК-полимераза γ способна направлять высокопроцессивную полимеризацию на однонитевых ДНК-матрицах в отсутствие вспомогательных факторов.
ζ - репарация ДНК
Охарактеризованы также другие ДНК-полимеразы эукариот: ή, θ, REV1 и др. Все эти ферменты участвуют в репарации ДНК.
ДНК-полимеразы являются ферментами двойного действия, поскольку наряду с полимеразной активностью, выражающейся в последовательном присоединении нуклеотидов к растущей цепи ДНК в направлении 5' → 3', они катализируют реакцию пирофосфоролиза, а также имеют еще и 3' → 5'-экзонуклеазную активность, заключающуюся в удалении присоединенных нуклеотидов и выполняющую редактирующие функции. Некоторые полимеразы имеют 5' → 3'-экзонуклеазную активность, призванную осуществлять в клетке репарирующие функции уже существующей цепи ДНК.
Непосредственно синтез новой цепи ДНК осуществляется при помощи ДНК-полимераз
Экзонуклеолитическая активность проявляется в направлении, обратном синтезу ДНК. На стадии роста цепи нуклеотид предшественник занимает положение в конце растущей цепи. Формируется связь. Фермент передвигается дальше на одну пару оснований, готовую к спариванию со следующим нуклеотидом-предшественником. Если происходит ошибочное спаривание, фермент перемещается в обратном направлении и вырезает последнее добавленное основание, на место которого может присоединиться правильный нуклеотид-предшественник.