Hva er DNA-polymeras rolle i replikasjon

DNA-polymerase er enzymet som er ansvarlig for å danne nye kopier av DNA, i form av nukleinsyremolekyler. DNA-replikasjon er den cellulære prosessen involvert i syntesen av en eksakt kopi av et eksisterende DNA-molekyl. Under DNA-replikasjon, leser DNA-polymerase den eksisterende / template-DNA-strengen mens man syntetiserer en ny, komplementær DNA-streng til mal. Det legger til nukleotider til 3'end av den voksende strengen, ett nukleotid av gangen. I tillegg er DNA-polymerase involvert i korrekturlesning av det syntetiserte DNA. 

Nøkkelområder dekket

1. Hva er DNA-polymerase
     - Definisjon, Funksjon, Typer
2. Hva er DNA Replication
     - Definisjon, fakta, rolle
3. Hva er DNA-polymeras rolle i replikasjon
     - Funksjon av DNA-polymerase

Nøkkelbetingelser: DNA-polymerase, DNA-replikasjon, 3 'til 5'-eksonukleaseaktivitet, prooflesing

Hva er DNA-polymerase

DNA-polymerase er enzymet som er ansvarlig for DNA-replikasjon. Det legger til komplementære nukleotider til den voksende DNA-strengen, avhengig av nukleotidene i malstrengen. Prokaryoter har DNA-polymeraser I til V. DNA-polymerase I og III er ansvarlig for 80% av DNA-replikasjon i prokaryoter. Eukaryoter har DNA-polymeraser a, p, λ, y, σ, μ, δ, ε, η, ι, k, ζ, θ og Rev1. DNA-polymerase er vist i Figur 1.

Figur 1: DNA-polymerase

Retrovirus som RNA-virus bruker RNA-avhengig DNA-polymerase for å syntetisere DNA fra en RNA-mal.

Hva er DNA Replication

DNA-replikasjon er en cellulær prosess hvor en nøyaktig kopi av et bestemt DNA-molekyl syntetiseres. Det forekommer i S-fasen av interfase, før celledeling. Generelt er DNA et dobbeltstrenget molekyl, og begge dets tråder tjener som maler for DNA-replikasjon. I tillegg består hver av de nylig syntetiserte DNA-molekylene av en gammel DNA-streng. Derfor er DNA-replikasjon en semi-konservativ prosess. DNA-replikasjon er vist i figur 2.

Figur 2: DNA-replikasjon

DNA-replikasjon innebærer flere enzymer og mange proteiner. Helicase, RNA primase og DNA polymerase er noen enzymer involvert i replikasjon. Transkripsjonsfaktorer er proteinene involvert i DNA-replikasjon.

Hva er DNA-polymeras rolle i replikasjon

DNA-polymerase utfører flere funksjoner under replikering. Hovedfunksjonen til DNA-polymerase er å syntetisere en ny DNA-streng. Bortsett fra dette er også DNA-polymerase involvert i å korrigere feilene av tilsatte nukleotider i en prosess kjent som korrekturlesning. Prooflesing bidrar til å opprettholde integriteten til det dobbeltstrengede DNA.

1. Syntese av en ny DNA-streng - DNA-polymerase tilfører komplementære nukleotider til både ledende og lagrende tråder i 3 'til 5' retning. Den krever en RNA-primer for initiering av prosessen, som syntetiseres av RNA-primase. DNA-polymerase begynner å tilsette komplementære nukleotider til malstrengen fra 3'end av primeren.
2. Dobbeltsjekk innkommende nukleotid - Generelt er det korrekte komplementære nukleotidparet med de nye, innkommende nukleotidene i vekstkjeden. Før dannelse av fosfodiesterbinding, kontrollerer DNA-polymerase det parrede nukleotidet dobbelt. Korrekturlesingen er vist i figur 3.

Figur 3: Korrekturlesning

3. Eksonukleolytisk korrekturlesing - Imidlertid kan noen ukorrekte nukleotider legges til vekstkjeden. Umiddelbart etter tilsetningen av slike nukleotider fordøyer en separat katalytisk underenhet av DNA-polymerase med 3 'til 5'-eksonukleaseaktivitet det feilparente nukleotidet fra den voksende streng og resynthesiserer det korrekte nukleotid.

Konklusjon

DNA-polymerase er enzymet som er ansvarlig for syntese av ny DNA-streng ved å bruke den eksisterende DNA-strengen som en mal. Annet enn det, er DNA-polymerase også utstyrt med korrekturlesingsmekanismer for å opprettholde integriteten til DNA.

Henvisning:

1. Garcia-Diaz, Miguel og Katarzyna Bebenek. "Flere funksjoner av DNA-polymeraser." Kritiske omtaler i plantevitenskap, U.S. National Library of Medicine, mars 2007, tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "DNA polymerase" Av Yikrazuul - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "0323 DNA Replication" Av OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
3. "DNA polymerase" Av I, Madprime (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia