Vad är DNA-polymeras roll i replikation

DNA-polymeras är enzymet ansvarigt för att bilda nya kopior av DNA, i form av nukleinsyramolekyler. DNA-replikation är den cellulära processen som är inblandad i syntesen av en exakt kopia av en befintlig DNA-molekyl. Under DNA-replikation, läser DNA-polymeras den existerande / mall-DNA-strängen medan syntetisering av en ny komplementär DNA-sträng till mallen. Det lägger till nukleotider till 3'enden av den växande strängen, en nukleotid åt gången. Dessutom är DNA-polymeras involverat i korrekturläsning av det syntetiserade DNA. 

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är DNA-polymeras
     - Definition, Funktion, Typer
2. Vad är DNA-replikation
     - Definition, Fakta, Roll
3. Vad är DNA-polymeras roll i replikation
     - Funktion av DNA-polymeras

Nyckelord: DNA-polymeras, DNA-replikation, 3'-5'-exonukleasaktivitet, provlästning

Vad är DNA-polymeras

DNA-polymeras är enzymet som är ansvarigt för DNA-replikation. Det adderar komplementära nukleotider till den växande DNA-strängen, beroende på nukleotiderna i mallsträngen. Prokaryoter har DNA-polymeraser I till V. DNA-polymeras I och III ansvarar för 80% av DNA-replikation i prokaryoter. Eukaryoter har DNA-polymeraser a, β, λ, y, σ, μ, δ, ε, η, ι, κ, ζ, θ och Revl. DNA-polymeras visas i Figur 1.

Figur 1: DNA-polymeras

Retrovirus, såsom RNA-virus, använder RNA-beroende DNA-polymeras för att syntetisera DNA från en RNA-mall.

Vad är DNA-replikation

DNA-replikation är en cellulär process genom vilken en exakt kopia av en specifik DNA-molekyl syntetiseras. Det inträffar under S-fasen av interfasen före celldelning. I allmänhet är DNA en dubbelsträngad molekyl och båda dess strängar tjänar som mallar för DNA-replikation. Dessutom består var och en av de nyligen syntetiserade DNA-molekylerna av en gammal DNA-sträng. Därför är DNA-replikation en semi-konservativ process. DNA-replikation visas i figur 2.

Figur 2: DNA-replikation

DNA-replikation involverar flera enzymer och många proteiner. Helicas, RNA-primas och DNA-polymeras är några enzymer involverade i replikation. Transkriptionsfaktorer är proteinerna involverade i DNA-replikation.

Vad är DNA-polymeras roll i replikation

DNA-polymeras utför flera funktioner under replikation. Huvudfunktionen hos DNA-polymeras är att syntetisera en ny DNA-sträng. Bortsett från detta är även DNA-polymeras involverat i korrigering av fel av tillsatta nukleotider i en process som kallas korrekturläsning. Korrekturläsning bidrar till att upprätthålla integriteten hos dubbelsträngat DNA.

1. Syntes av en ny DNA-sträng - DNA-polymeras adderar komplementära nukleotider till både ledande och bakre strängar i 3 'till 5' riktning. Det kräver en RNA-primer för initiering av processen, vilken syntetiseras av RNA-primas. DNA-polymeras börjar tillsätta komplementära nukleotider till mallsträngen från 3'-änden av primern.
2. Dubbelkontrollerar inkommande nukleotid - I allmänhet är de korrekta komplementära nukleotidparna med de nya inkommande nukleotiderna i odlingskedjan. Före bildandet av fosfodiesterbindningen kontrollerar DNA-polymeras dubbel-parningen av den parade nukleotiden. Korrekturläsningen visas i figur 3.

Figur 3: Korrekturläsning

3. Exonukleolytisk korrekturläsning - Vissa felaktiga nukleotider kan dock tillsättas till odlingskedjan. Omedelbart efter tillsatsen av sådana nukleotider digererar en separat katalytisk underenhet av DNA-polymeras med 3'-5'-exonukleasaktivitet den felaktigt parade nukleotiden från den växande strängen och resynthesiserar den korrekta nukleotiden.

Slutsats

DNA-polymeras är enzymet som är ansvarigt för syntesen av ny DNA-sträng genom att använda den befintliga DNA-strängen som en mall. Annat än det är DNA-polymeras också utrustat med korrekturläsningsmekanismer för att upprätthålla integriteten hos DNA.

Referens:

1. Garcia-Diaz, Miguel och Katarzyna Bebenek. "Multipla funktioner av DNA-polymeraser." Kritiska recensioner i växtvetenskaper, U.S. National Library of Medicine, mars 2007, tillgängligt här.

Image Courtesy:

1. "DNA-polymeras" Av Yikrazuul - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "0323 DNA Replication" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
3. "DNA-polymeras" Av jag, Madprime (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia