DNA polimerase

• 1 Visão geral
• 2 Função
• 3 Tipos de DNA Polimerase
  • 3.1 Eucarióticas Polimerase
    • 3.1.1 Polimerase γ 3.1.2 Polimerase α, Polimerase δ, e Polimerase ε 3.1.3 Família X 3.1.4 Polimerases η, a Polimerase i, e Polimerase κ 3.1.5 deoxinucleotidil transferase Terminal
  • 3.2 Procariontes Polimerase
    • 3.2.1 DNA Polimerase I 3.2.2 DNA Polimerase II 3.2.3 DNA Polimerase III 3.2.4 DNA Polimerase IV
    • 3.2.,5 DNA Polimerase V
  • 3.3 Transcriptase Reversa
• 4 Estrutura
  • 4.1 Família
  • 4.2 a Família B
  • 4.3 Família X
  • 4.4 Família Y
• 5 Mecanismo
• 6 3D de Estruturas de DNA polimerase

Descrição

DNA polimerases são enzimas que desempenham um papel-chave na replicação do DNA. Replicação de DNA é o processo de dividir uma molécula de DNA existente em duas cadeias de DNA, Então usando DNA polimerases para traduzir as cadeias únicas., O processo de tradução resulta na criação das cadeias de DNA complementares e resulta na criação de duas moléculas de DNA de cadeia dupla que são réplicas exatas da molécula de DNA original. As vertentes complementares são criadas na direção 5″-3″. Certas polimerases de DNA também são responsáveis por revisar a recém sintetizada cadeia de DNA e usar exonuclease para remover e substituir quaisquer erros que ocorreram. As polimerases do DNA são divididas em 7 famílias de acordo com sua homologia de sequência e Similaridades de estrutura 3D., As famílias são:

• replicação e reparação do ADN da família a (ADN polimerase I, γ)
• replicação e reparação do ADN da família B (ADN polimerase II, α, δ, ε). Ver ADN polimerase em Thermococcus gorgonarius.
• Família C – replicação do DNA em procariotas (DNA Polimerase III)
• Família D – replicação do DNA em archaea
• Família X – reparação de DNA em eucariotas (DNA Polimerase β, λ, µ)
• Família Y – DNA replicação do DNA danificado (DNA Polimerase IV, V, η, i, κ)
• Família RT – transcriptase reversa (Ver transcriptase Reversa.,)

função

polimerases do ADN são enzimas essenciais para a replicação do ADN. Antes de as ADN polimerases poderem desempenhar a sua parte na replicação do ADN, outras enzimas devem desfazer e dividir a estrutura helicoidal dupla do ADN e sinalizar para o início da replicação. Uma vez que a DNA primase tenha colocado um iniciador na cadeia de DNA modelo, as DNA polimerases podem anexar. Estas enzimas usam a cadeia template de DNA para sintetizar uma cadeia complementar de DNA usando os blocos de construção de DNA chamados nucleótidos., A ordem dos nucleótidos na cadeia complementar é determinada pelas regras de emparelhamento base: citosina com guanina e adenina com timina.

durante a síntese do ADN, as polimerases do ADN movem-se ao longo da cadeia de ADN-Modelo numa direcção de 3″-5″ e adicionam nucleótidos à nova cadeia de ADN numa direcção de 5″-3″. Isto causa o alongamento da nova linha em uma direção de 5″-3″. Note que a direção da recém-formada cadeia de DNA é oposta à cadeia de DNA modelo. Isto faz com que a molécula de DNA de dupla cadeia resultante seja complementar e anti-paralela.,

polimerases do DNA são algumas das enzimas mais precisas e têm cerca de um erro para cada mil milhões de cópias. Quando um erro é cometido, muitas das DNA polimerases têm a capacidade de revisar o DNA recentemente sintetizado e corrigir quaisquer erros cometidos durante a replicação. As enzimas revisam na direção 5″-3″. Quando um erro é encontrado, o nucleótido perdido é cortado para que o nucleótido correto possa ser inserido. Este processo é muitas vezes referido como atividade de exonuclease 5″-3″.,

Replicação Archaea Desconhecido X Replicação e Reparo Eucariotas Pol β, Pol μ, e Pol λ Y Replicação e Reparo Eucariotas e Procariotas Pol IV, Pol V, Pol η, Pol κ, e Pol ι RT Replicação e Reparo Eucariotas, Vírus, e Retrovírus Telomerase e o vírus da Hepatite B

Eucarióticas Polimerase

Polimerase γ

Polimerase γ é considerada uma Família, Uma polimerase., A principal função da pol γ é replicar e reparar o ADN mitocondrial (mtDNA). Pol γ pode executar a actividade de extracção de 3″ – 5″ de proofreading. Mutações que causam pol γ limitada ou não funcional têm um efeito significativo no mtDNA e é uma causa comum de distúrbios mitocondriais autossômicos.

polimerase α, polimerase δ, e polimerase ε

membros da família B, Pol α, Pol δ e Pol ε são as principais polimerases envolvidas na replicação do ADN. Pol α liga-se com a primase para formar um complexo. A Primase cria e coloca um iniciador de RNA, permitindo que Pol α inicie a replicação., Pol δ assume então a síntese da cadeia atrasada de Pol α. Acredita-se que Pol ε sintetiza a cadeia líder durante a replicação, enquanto Pol δ reproduz principalmente a cadeia retardada. No entanto, verificaram-se alguns casos em que se verificou que o Pol δ reproduz a vertente “atraso” e “liderança”. Pol δ And ε also possess 3″ -5 ” exonuclease activity capabilities.

a família X

a família X polimerases consiste em polimerases como Pol β, Pol μ, e Pol λ. A principal função da Pol β é a reparação de excisão de base de curto-patch, uma via de reparação utilizada para reparar bases alquiladas ou oxidadas., Pol λ e Pol μ são essenciais para a junção de roturas de dupla cadeia de ADN devido ao peróxido de hidrogénio e à radiação ionizante, respectivamente. Para mais detalhes veja DNA polimerase beta e DNA polimerase beta (Hebraico).as polimerases η, polimerase ι e polimerase κ polimerase η, polimerase ι e polimerase κ São polimerases da família Y envolvidas na reparação do ADN por síntese de translação. Polimerases na família Y são propensas a erros durante a síntese de DNA. O Pol η é importante para a síntese precisa de translesões dos danos do ADN resultantes da radiação ultravioleta., A função de Pol κ Não é completamente compreendida, mas pensa-se que actua como um extensor ou inseridor de uma base específica em certas lesões do ADN. As três polimerases de síntese de translesões são activadas por ADN polimerases replicativas estocadas.

Desoxinucleotidil transferase Terminal

TdT catalisa a polimerização dos trifofatos de desoxinucleósidos para o grupo 3″-hidroxilo da cadeia de polinucleótidos pré-formados. O TdT é uma ADN polimerase não-template direccionada e foi detectado nas glândulas do timo.,

polimerase procariótica

ADN polimerase I

ADN polimerase I é uma família de enzimas cuja principal função é a reparação da excisão das cadeias de ADN através da exonuclease 3″-5″ e 5″-3″. Esta polimerase também ajuda com a maturação dos fragmentos de Okazaki. Fragmentos de Okazaki são cadeias curtas sintetizadas de DNA que formam a cadeia retardada durante a replicação do DNA. Quando a polimerase i se replica, ela começa a adicionar nucleótidos no iniciador de RNA e se move na direção 5″-3″. Esta polimerase é também a principal polimerase da E. coli. Ver também Taq DNA polimerase (Hebraico)., na família, uma ADN polimerase i (1taq).na família, a ADN polimerase i (1taq).

ADN polimerase II

ADN polimerase II pertence à família B. é responsável pela actividade das 3″-5″ exonucleases e pela reconstituição da replicação após o processo de síntese ter parado devido a danos na cadeia de ADN. A polimerase II está localizada no garfo de replicação, a fim de ajudar a dirigir a atividade de outras polimerases.

ADN polimerase III

ADN polimerase III é a principal enzima envolvida na replicação do ADN., Pertence à família C e é responsável por sintetizar novas cadeias de DNA, adicionando nucleótidos ao grupo 3-OH do iniciador. Esta enzima também tem actividade de exonuclease 3 “-5”, dando-lhe a capacidade de verificar a cadeia de ADN sintetizado para detectar erros.

para mais pormenores, ver a subunidade beta da polimerase III e a subunidade alfa da polimerase III do ADN Aquático térmico.

a ADN polimerase IV

a ADN polimerase IV está envolvida em mutagénese não orientada. Pertencente à família Y, esta enzima é activada quando a síntese nas barracas do garfo de replicação., uma vez activada, a polimerase IV cria um ponto de controlo, pára a replicação e dá tempo para reparar adequadamente as lesões na cadeia de ADN. A polimerase IV também está envolvida na síntese de translesões, um mecanismo de reparação de ADN. No entanto, a enzima carece de actividade nuclease, o que a torna propensa a erros na replicação do ADN.

ADN polimerase v

ADN polimerase V, na família Y, é altamente regulamentada e só é produzida quando o ADN está danificado e requer síntese de translesão., A polimerase V, tal como a polimerase IV, carece de todas as funções exonucleases e é incapaz de rever a cadeia de ADN sintetizada, tornando-a menos eficiente. a transcriptase reversa mais conhecida é a transcriptase reversa VIH-1. A razão pela qual isto é tão importante de compreender é que é o alvo dos medicamentos anti-SIDA. Para informações detalhadas sobre as polimerases da família RT, consulte a transcriptase reversa.,

estrutura

a estrutura básica de todas as polimerases do ADN consiste em subdomínios referidos como a palma, dedos e polegar e assemelham-se a uma mão direita aberta. A palma contém aminoácidos cataliticamente essenciais nos seus locais activos. Os dedos são essenciais para o reconhecimento e ligação dos nucleótidos. O polegar é importante para a ligação do substrato de ADN. Entre os domínios dedo e polegar é um bolso que é composto de duas regiões; o local de inserção e local de postinserção., Os nucleótidos que chegam ligam-se ao local de inserção e o novo par de bases reside no local de postinserção. Estes subdomínios, juntamente com outros subdomínios específicos de cada família, são essenciais para o correto funcionamento da DNA polimerase. As estruturas de cada um destes subdomínios são ligeiramente diferentes para cada polimerase; para ver essas estruturas em maior detalhe, consulte os links na parte inferior da página.,

família a

além da estrutura básica da DNA polimerase, a família a polimerases também tem uma exonuclease 5″-3″ que é necessária para a remoção de iniciadores de RNA de fragmentos de Okazaki. Não todas, mas algumas famílias uma polimerases também uma exonuclease 3 “- 5 ” que é responsável por rever o DNA.

família B

além da estrutura básica da ADN polimerase, as polimerases da família B contêm uma exonuclease extremamente activa 3″-5″ que corrige erros na replicação do ADN.,

A Família X

os sub-domínios polegar, palma e dedos são parte do fragmento de polimerase N-terminal, ou 31-kDA na família X polimerases. A palma desta família contém três motivos de ácido aspártico. Os dedos desta família têm hélices m E N que contêm resíduos de aminoácidos. O N-terminal Está ligado a um domínio de 8kda amino terminal contendo uma lyase fosfato de 5 ” deoxirribose que é necessária para reparação de excisão de base. Cada membro contém as próprias diferenças estruturais que a ajuda no seu funcionamento.,

família Y

o terminal N da família Y polimerases contém o núcleo catalítico dos dedos, palma e polegar. O C-terminal, que tem uma estrutura terciária conservada de uma folha beta de quatro cordas suportada em um lado por duas hélices alfa, de outra forma referido como o pequeno domínio do dedo, contribui para a ligação do DNA e é essencial para a atividade de polimerase completa. Esta família carece de flexibilidade no subdomínio dos dedos, o que não é característico das outras famílias., As outras partes do núcleo catalítico e do domínio dos dedos pequenos são flexíveis e frequentemente assumem posições diferentes.

mecanismo

a maioria das polimerases do ADN passam por um mecanismo de ião de dois metais. Dois iões metálicos no local activo para estabilizar o estado de transição pentacoordenado. O primeiro íon metálico ativa os grupos hidroxila. Esses grupos hidroxila, em seguida, vão para atacar o grupo fosfato do dNTP. O segundo íon metálico não só estabiliza a carga negativa, mas também se baseia nos grupos de oxigênio e quelantes., grampo deslizante é feito do complexo de EPD e antigénio Nuclear celular proliferante (PCNA) que o circunda.o domínio BRCT no EPD é o domínio C-terminal da proteína de susceptibilidade ao câncer de mama.klenow fragment is a large Dpo fragment produced upon clivage of Dpo by subtilisin.
In The E. coli, the EcDpo III subunits β, γ, δ, δ” are named clamp loader. Este complexo reúne a subunidade β Que desliza para o ADN.

Ver também o utilizador:Karl E., Zahn / rb69 DNA polymerase (gp43)

3D Structures of DNA polymerase

DNA polymerase 3D structures

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