Polimeraza ADN-ul

noiembrie 4, 2020 admin 0 Comments

Cuprins

Prezentare

ADN polimerazele sunt enzime care joacă un rol-cheie în replicarea ADN-ului. Replicarea ADN-ului este procesul de divizare a unei molecule existente de ADN dublu catenar în două fire unice de ADN, apoi folosind polimeraze ADN pentru a traduce firele unice., Procesul de traducere are ca rezultat crearea catenelor ADN complementare și are ca rezultat crearea a două molecule de ADN dublu catenar care sunt replici exacte ale moleculei ADN originale. Componentele complementare sunt create în direcția 5 „-3”. Anumite polimeraze ADN sunt, de asemenea, responsabile pentru corectarea firului ADN nou sintetizat și utilizarea exonuclează pentru a elimina și înlocui orice erori care au apărut. Polimerazele ADN sunt împărțite în 7 familii în funcție de omologia secvenței lor și de asemănările structurii 3d., Familiile sunt:

  • familia a-replicarea și repararea ADN-ului (ADN polimeraza I, γ)
  • familia B-replicarea și repararea ADN-ului (ADN polimeraza II, α, δ, ε). A se vedea ADN polimeraza în Thermococcus gorgonarius.
  • familia c – replicarea ADN-ului în procariote (ADN polimeraza III)
  • familia D-replicarea ADN-ului în archaea
  • familia x – repararea ADN – ului în eucariote (ADN polimeraza β, λ, μ)
  • familia y-replicarea ADN-ului deteriorat (ADN polimeraza IV, V, η, ι, κ)
  • familia RT-reverstranscriptaza (vezi Reverstranscriptaza.,)

funcția

ADN polimerazele sunt enzime esențiale pentru replicarea ADN-ului. Înainte ca polimerazele ADN să își poată îndeplini rolul în replicarea ADN-ului, alte enzime trebuie să se desfacă și să împartă structura dublă elicoidală a ADN-ului și să semnaleze pentru inițierea replicării. Odată ce PRIMAZA ADN-ului a plasat un primer pe catena ADN-ului șablon, polimerazele ADN se pot atașa. Aceste enzime folosesc Catena șablon de ADN pentru a sintetiza un fir complementar de ADN folosind blocurile ADN numite nucleotide., Ordinea nucleotidelor pe firul complementar este determinată de regulile de împerechere de bază: citozină cu guanină și adenină cu timină. în timpul sintezei ADN, polimerazele ADN se deplasează de-a lungul catenei ADN șablon într-o direcție de 3″-5″ și adaugă nucleotide la noua catenă ADN într-o direcție de 5″-3″. Aceasta determină alungirea noului fir într-o direcție de 5″-3″. Rețineți că direcția firului ADN nou format este opusă firului ADN șablon. Aceasta face ca molecula ADN dublu catenară rezultată să fie complementară și anti-paralelă.,ADN polimerazele sunt unele dintre cele mai exacte enzime și au aproximativ o greșeală pentru fiecare miliard de copii. Atunci când se face o greșeală, multe dintre polimerazele ADN au capacitatea de a corecta ADN-ul nou sintetizat și de a corecta orice greșeli făcute în timpul replicării. Enzimele corectează în direcția 5 „-3”. Când se constată o eroare, nucleotida deplasată este tăiată astfel încât nucleotida corectă să poată fi introdusă. Acest proces este adesea denumit activitate exonuclează de 5 „-3”.,

Replicare Archaea Necunoscut X Replicare și Reparare Eucariote Pol β, Pol μ, și Pol λ Y Replicare și Reparare Eucariote și Procariote Pol IV, Pol V, Pol η, Pol κ, și Pol ι RT Replicare și Reparare Eucariote, Virusuri, și Retrovirus Telomerazei și virusul Hepatitei B

Eucariote Polimeraza

Polimeraza γ

Polimeraza γ este considerat o Familie Un polimeraza., Funcția principală a pol γ este de a reproduce și repara ADN-ul mitocondrial (mtDNA). Pol γ poate efectua corectura activității exonucleazei de 3″-5″. Mutațiile care cauzează pol γ limitat sau nefuncțional au un efect semnificativ asupra mtDNA și sunt o cauză comună a tulburărilor mitocondriale autosomale.

polimeraza α, polimeraza δ și polimeraza ε

membrii familiei B, pol α, Pol δ și Pol ε sunt principalele polimeraze implicate în replicarea ADN-ului. Pol α se leagă de primază pentru a forma un complex. Primaza creează și plasează un primer ARN, permițând Pol α să înceapă replicarea., Pol δ preia apoi sinteza firului rămas de la Pol α. Se crede că Pol ε sintetizează firul principal în timpul replicării, în timp ce Pol δ reproduce în principal firul rămas. Cu toate acestea, au existat unele cazuri în care s-a constatat că Pol δ reproduce componenta rămasă și cea mai importantă. Pol δ și ε posedă, de asemenea, capacități de activitate exonuclează 3″-5″.

familia x

familia x polimerazele constau din polimeraze precum pol β, Pol μ și Pol λ. Funcția principală a pol β este repararea exciziei bazei cu patch-uri scurte, o cale de reparare utilizată pentru repararea bazelor alchilate sau oxidate., Pol λ și Pol μ sunt esențiale pentru reintroducerea pauzelor ADN dublu-strand datorate peroxidului de hidrogen și, respectiv, radiațiilor ionizante. Pentru mai multe detalii, a se vedea ADN polimeraza beta și ADN polimeraza beta (Ebraică).

polimerazele η, polimeraza ι și polimeraza κ

polimeraza η, polimeraza ι și polimeraza κ sunt polimerazele ADN din familia y implicate în repararea ADN-ului prin sinteza translaziei. Polimerazele din familia Y sunt predispuse la erori în timpul sintezei ADN. Pol η este important pentru sinteza exactă de translație a daunelor ADN rezultate din radiațiile ultraviolete., Funcția pol κ nu este complet înțeleasă, dar se consideră că acționează ca un extender sau inserator al unei baze specifice la anumite leziuni ADN. Toate cele trei polimeraze de sinteză de translație sunt activate de polimerazele ADN replicative blocate.

Terminal deoxynucleotidyl transferaza

TdT catalizează polimerizarea dezoxinucleozid triphophates la 3″-grupare hidroxil din preformate lanțul de polinucleotide. TdT este o polimerază ADN direcționată non-șablon și a fost detectată în glandele timus.,

Procariote Polimeraza

ADN Polimeraza I

ADN Polimeraza I este o familie de enzime a căror funcție principală este excizia de reparare a ADN-ului prin 3″-5″ și 5″-3″ exonuclease. Această polimerază ajută, de asemenea, la maturarea fragmentelor Okazaki. Fragmentele Okazaki sunt scurte fire sintetizate de ADN care formează firul rămas în timpul replicării ADN-ului. Când polimeraza i se reproduce, începe să adauge nucleotide la grundul ARN și se mișcă în direcția 5″-3″. Această polimerază este, de asemenea, polimeraza majoră în E. coli. A se vedea, de asemenea, ADN polimeraza Taq (Ebraică)., în familia a ADN polimeraza I (1TAQ).

în familia a ADN polimeraza I (1TAQ).

ADN polimeraza II

ADN polimeraza II aparține familiei B. este responsabilă pentru activitatea exonuclează 3″-5″ și repornirea replicării după ce procesul de sinteză s-a oprit din cauza deteriorării în catena ADN. Polimeraza II este localizată la furca de replicare pentru a ajuta la direcționarea activității altor polimeraze.

ADN polimeraza III

ADN polimeraza III este enzima primară implicată în replicarea ADN-ului., Acesta aparține familiei C și este responsabil pentru sintetizarea unor noi fire de ADN prin adăugarea de nucleotide la grupul 3″-OH al primerului. Această enzimă are, de asemenea, 3″-5″ activitate exonuclează dându-i posibilitatea de a verifica catena ADN sintetizat pentru erori.

Pentru mai multe detalii, a se vedea Polimeraza III homoenzyme subunitate beta și Alfa Subunitate de Thermus aquaticus ADN Polimeraza III.

ADN Polimeraza IV

ADN polimeraza IV este implicat în non-vizate de mutageneză. Aparținând familiei Y, această enzimă este activată atunci când sinteza la tarabele furcii de replicare., Odată activat, polimeraza IV creează un punct de control, oprește replicarea și permite timp pentru a repara corect leziunile din catena ADN. Polimeraza IV este, de asemenea, implicată în sinteza translaziei, un mecanism de reparare a ADN-ului. Cu toate acestea, enzima nu are activitate nucleazică, ceea ce o face predispusă la erori în replicarea ADN-ului.ADN polimeraza V, în familia Y, este foarte reglată și produsă numai atunci când ADN-ul este deteriorat și necesită sinteza translaziei., Polimeraza V, ca și polimeraza IV, nu are nicio funcție de exonuclează și nu este în măsură să corecteze catena ADN sintetizată, determinând-o să fie mai puțin eficientă.

revers transcriptază

cea mai cunoscută polimerază ADN revers transcriptază este revers transcriptaza HIV-1. Motivul pentru care acest lucru este atât de important de înțeles este că este ținta medicamentelor anti-SIDA. Pentru informații detaliate despre polimerazele din familia RT, vezi revers transcriptaza.,structura de bază a tuturor ADN polimerazelor constă din subdomenii denumite palma, degetele și degetul mare și seamănă cu o mână dreaptă deschisă. Palma conține catalizator aminoacizi esențiali în ea ” s site-uri active. Degetele sunt esențiale pentru recunoașterea și legarea nucleotidelor. Degetul mare este important pentru legarea substratului ADN. Între domeniile degetului și degetului mare se află un buzunar care este format din două regiuni; site-ul de inserție și site-ul de postinserție., Nucleotidele de intrare se leagă de locul de inserție, iar noua pereche de bază se află în locul postinserției. Aceste subdomenii, împreună cu alte subdomenii specifice fiecărei familii, sunt esențiale pentru funcționarea corectă a ADN polimerazei. Structurile fiecăruia dintre aceste subdomenii sunt ușor diferite pentru fiecare polimerază; pentru a vizualiza aceste structuri mai detaliat, consultați legăturile din partea de jos a paginii., în plus față de structura de bază a ADN polimerazei, polimerazele familiei a au, de asemenea, o exonuclează de 5″-3″ care este necesară pentru îndepărtarea primerilor ARN din fragmentele Okazaki. Nu toate, dar unele polimeraze de familie a, de asemenea, o exonuclează de 3″-5″, care este responsabil pentru corectarea ADN-ului. în plus față de structura de bază a ADN polimerazei, polimerazele din familia B conțin o exonuclează extrem de activă de 3″-5″ care corectează erorile în replicarea ADN-ului.,

familia X

subdomeniile thumb, palm și fingers fac parte din fragmentul de polimerază n-terminal sau 31-kDa din familia X polimeraze. Palma din această familie conține trei motive de acid aspartic. Degetele din această familie au Helice M și N care conțin reziduuri de aminoacizi. N-terminal este conectat la un domeniu 8kda amino terminal care conține o 5 ” deoxiriboză fosfat liază care este necesară pentru repararea excizia de bază. Fiecare membru conține propriile diferențe structurale care ajută la funcționarea acestuia.,

familie Y

n-terminal al familiei y polimeraze conține nucleul catalitic al degetelor, palmei și degetului mare. Terminalul C, care are o structură terțiară conservată dintr-o foaie beta cu patru catenare susținută pe o parte de două alfa helice, altfel denumit domeniul degetului mic, contribuie la legarea ADN-ului și este esențial pentru activitatea completă a polimerazei. Această familie nu are flexibilitate în subdomeniul degetelor, ceea ce este neobișnuit pentru celelalte familii., Celelalte părți ale miezului catalitic și ale domeniului degetului mic sunt flexibile și își asumă frecvent poziții diferite.

mecanism

majoritatea polimerazelor ADN suferă un mecanism cu două ioni metalici. Doi ioni metalici din situl activ lucrează pentru a stabiliza starea de tranziție pentacoordinată. Primul ion metalic activează grupările hidroxil. Aceste grupări hidroxil apoi du-te pentru a ataca grupul fosfat de dNTP. Cel de-al doilea ion metalic nu numai că stabilizează sarcina negativă, ci se bazează și pe oxigenul care pleacă și pe grupările fosfat de chelare., unele terminologie Dpo: clema glisantă DPO este formată din complexul Dpo și antigenul nuclear celular proliferant (PCNA) care îl înconjoară.
domeniul BRCT din Dpo este domeniul C-terminal al proteinei de susceptibilitate la cancerul de sân.
fragmentul Klenow este un fragment DPO mare produs la scindarea Dpo de subtilisin.
În E. coli, subunitățile ecdpo III β, γ, δ, δ” sunt numite Încărcător cu clemă. Acest complex asamblează clema glisantă subunitară β la ADN.

vezi și utilizator:Karl E., Zahn / rb69 ADN polimerază (gp43)

structuri 3D ale ADN polimerazei

structuri 3D ale ADN polimerazei

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *