Generell strukturrediger
Pol i fungerer hovedsakelig i reparasjon av skadet DNA. Pol I er en del av alpha / beta protein superfamily protein klassen, som består av alfa og beta segmenter som er spredt over et gitt protein. E. COLI DNA Pol i består av fire domener med to separate enzymatiske aktiviteter. Det fjerde domenet består av en eksonuklease som korrekturleser PRODUKTET AV DNA Pol I og er i stand til å fjerne eventuelle feil begått Av Pol I. De tre andre domenene jobber sammen for Å opprettholde DNA-polymeraseaktivitet.
E. coli-bakterier inneholder 5 FORSKJELLIGE DNA-polymeraser: DNA Pol i, DNA Pol II, DNA POL III, DNA Pol IV OG DNA Pol V. Eukaryote celler inneholder 5 FORSKJELLIGE DNA-polymeraser: α, β, γ, δ Eukaryotisk DNA-polymerase β ligner Mest På E. coli DNA Pol i fordi hovedfunksjonen er forbundet MED DNA-reparasjon, snarere enn replikasjon. Dna-polymerase β brukes hovedsakelig i baseeksisjon-reparasjon og nukleotideksisjonsreparasjon. Totalt 15 humane DNA-polymeraser er identifisert.
Strukturell og funksjonell likhet med andre polymeraserediger
Delt primasebindende peptid i arkaisk PolD og eukaryotisk Pola
I DNA-replikasjon, den ledende dna-strengen forlenges kontinuerlig i retning av replikasjonsgaffelbevegelse, mens den dna-lagende strengen løper diskontinuerlig i motsatt retning som okazaki-fragmenter. DNA-polymeraser kan heller ikke initiere DNA-kjeder, så de må initieres av korte RNA eller DNA-segmenter kjent som primere. FOR AT dna-polymerisering skal finne sted, må to krav oppfylles. Først AV ALT må ALLE DNA-polymeraser ha både en malstreng og en primerstreng. I motsetning TIL RNA kan IKKE dna-polymeraser syntetisere DNA fra en malstreng. Syntese må initieres av et kort RNA-segment, kjent som RNA-primer, syntetisert Av Primase i 5′ til 3 ‘ – retningen. DNA-syntese skjer da ved tilsetning av en dNTP til 3’ hydroksylgruppen på slutten AV DEN eksisterende DNA-strengen eller RNA-primeren. FOR DET ANDRE KAN DNA-polymeraser bare legge til nye nukleotider til den eksisterende strengen gjennom hydrogenbinding. SIDEN ALLE DNA-polymeraser har en lignende struktur, deler de alle en to-metall ion-katalysert polymerasemekanisme. En av metallioner aktiverer primer 3 ‘hydroksylgruppe, som deretter angriper den primære 5’ fosfat av dNTP. Den andre metallion vil stabilisere den forlater oksygen negativ ladning, og deretter chelates de to spennende fosfatgrupper.Røntgenstrukturene i polymerasedomenet til ALLE DNA-polymeraser har blitt sagt å ligne på et menneskes høyre hånd. ALLE dna-polymeraser inneholder tre domener. Det første domenet, som er kjent som «fingers domain», samhandler med dNTP og den sammenkoblede malbasen. «Fingers domain» samhandler også med malen for å plassere den riktig på det aktive nettstedet. Kjent som «palmdomenet», katalyserer det andre domenet reaksjonen av overføringen av fosforylgruppen. Til slutt interagerer det tredje domenet, som er kjent som «tommeldomenet», med dobbeltstrenget DNA. Eksonuklease-domenet inneholder sitt eget katalytiske nettsted og fjerner feilparede baser. Blant de syv FORSKJELLIGE DNA-polymerasefamiliene er» palmdomenet » bevart i fem av disse familiene. «Fingerdomenet » og» tommeldomenet » er ikke konsistente i hver familie på grunn av varierende sekundære strukturelementer fra forskjellige sekvenser.
Funksjonrediger
Pol i har fire enzymatiske aktiviteter:
- En 5’→3 ‘(fremover) DNA-avhengig DNA-polymeraseaktivitet, som krever et 3 ‘primersted og en malstreng
- en 3 ‘→5 ‘(omvendt) eksonukleaseaktivitet som formidler korrekturlesing
- en 5’→3′ (fremover) eksonukleaseaktivitet som formidler nick-oversettelse under DNA-reparasjon.
- En 5 ‘→3 ‘ (forover) RNA-avhengig DNA-polymeraseaktivitet. Pol i opererer på RNA-maler med betydelig lavere effektivitet (0,1-0,4%) enn DET GJØR DNA-maler, og denne aktiviteten har trolig bare begrenset biologisk betydning.
for å avgjøre om Pol i primært ble brukt TIL DNA-replikasjon eller i reparasjon AV DNA-skade, ble det utført et eksperiment med en mangelfull pol i mutantstamme Av E. coli. Mutantstammen som manglet Pol i ble isolert og behandlet med mutagen. Mutantstammen utviklet bakteriekolonier som fortsatte å vokse normalt og som også manglet Pol I. dette bekreftet At Pol I ikke var nødvendig for DNA-replikasjon. Imidlertid viste mutantstammen også egenskaper som involverte ekstrem følsomhet overfor visse faktorer som skadet DNA, som UV-lys. Dermed bekreftet dette at Pol i var mer sannsynlig å være involvert i å reparere DNA-skade enn DNA-replikasjon.