DNK polimeraza

DNK polimeraza je enzim koji asistira pri DNK replikaciji. Enzim katalizuje polimerizacionu reakciju deoksiribonukleotida na lancima DNK molekula, koje enzimi čitaju i koriste kao kalup. Novonastali polimerizovani molekul je komplementaran lancu koji je korišćen kao kalup.^[1]

DNK vođena DNK polimeraza
3D struktura DNK vezujućeg heliks-zavoj-heliks motiva u ljudskoj DNK polimerazi beta (bazirano na 7ICG)
Identifikatori
EC broj	2.7.7.7
CAS broj	9012-90-2
IntEnz	IntEnz view
BRENDA	BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view
KEGG	KEGG entry
MetaCyc	metabolic pathway
PRIAM	profile
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Ontologija gena	AmiGO / EGO
Pretraga PMC articles PubMed articles NCBI Protein search

Svi enzimi DNK polimeraze sintetišu DNK molekul u pravcu 5' → 3'. Do sada nije nađen ni jedan enzim DNK polimeraze koji može da započne novi lanac u suprotnom pravcu. Enzim pomaže pri dodavanju novih nukleotida na već postojeću 3-OH grupu. Zbog ovoga enzimu je potreban prajmer, na koji može da nadoveže prvi nukleotid. Prajmeri su sastavljeni od DNK i RNK baza, i sitetisani su od strane enzima primaza. Enzim koji se zove helikaza ima ulogu da rasplete molekul DNK pri čemu dolazi do raskidanja vodoničnih veza među bazama u nukletidima, i pretvori ga od spiralno uvijenih lanaca u linearni molekul. Pri tome ulogu igraju i tzv. SSB (engl. ) proteini koji se vezuju sa raspleteni lanac i sprečavaju ponovno zauzimanje spiralne konformacije pre završetka replikacije.

DNK polimeraza je holoenzim, jer je prisustvo jona magnezijuma neophodno kao kofaktor, kako bi enzim postao aktivan. Bez jona magnezijuma, enzim se naziva apoenzim.

Popravljanje grešaka pri preplikaciji DNK molekula je jedan od uloga nekih DNK polimeraza (za koje se kaže da vrše editorsku funkciju), ali ne svih.

Neki virusi takođe kodiraju za specijalne DNK Polimeraze koji mogu selektivno da replikuju viralni DNK. Retrovirusi imaju gene koji kodiraju za neobični enzim DNK Polimeraze koji se zove obrnuta transkriptaza (engleski Reverse Transcriptase i obično se obeležava skraćenicom RT), i taj enzim zavisi od RNK, ali je ipak DNK Polimeraza, što znači da polimerizuje DNK molekul, a pritom koristi RNK kao kalup.

Bakterije

Bakterije poseduju četiri nama poznatih DNK Polimeraza^[2]:

• Pol I: ima ulogu u popravljanju grešaka DNK molekula i ima mogućnost da seče u pravcu 5'→ 3' i 3'→ 5'. Veoma je važna za uklanjanje RNK početnica, mada ovo može da izvrši i specifičan enzim - Rnaza H
• Pol II: ima ulogu u replikaciji oštećenog DNK moelkula i čita u pravcu 5'→ 3'
• Pol III: je glavni enzim za replikaciju DNK molekula
• Pol IV: popravljaju pogrešno postavljane nukleotide, ali im je stopa efikasnosti niska

Eukariote

Kod eukariota je do sada poznato pet DNK Polimeraza^[3][4]:

• Pol α: ima ulogu enzima primaze, tj. sintetiše RNK prajmer. Nakon elongacije i nekoliko stotina nukleotida, DNK Polimeraze δ i ε se aktiviraju inastave elongaciju molekula.
• Pol β: ima ulogu u korektovanju pogrešno nadovezanih nukleotida.
• Pol γ: replikuje mitohondrijski DNK.
• Pol δ: ima primarnu ulogu u DNK replikaciji, i čita u pravcu 5'→ 3'
• Pol ε: videti DNK Polimerazu δ

Interesantno je da nijedna od do sada otkrivenih DNK polimeraza nema 3'→ 5' egzonukleaznu aktivnost što upućuje na zaključak da su prokarioti razvili za sada nerazjašnjenje mehanizme uklanjanja RNK početnica.

Reference

1. Donald Voet, Judith G. Voet (2005). „Chapter 30. DNA replication, repair, and recombination”. Biochemistry (3 izd.). Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0.
2. Mandel GL, Bannett JE, Dolin R, ur. (2000). Principles and Practise of Infectious Diseases (5 izd.). Philadelphia, PA: Churchill Livingstone. DOI:10.1016/S1473-3099(10)70089-X. ISBN 0-443-07593-X.
3. Donald Voet, Judith G. Voet (2005). Biochemistry (3 izd.). Wiley. str. 99-101,1162-70. ISBN 978-0-471-19350-0.
4. Thomas L. Lemke, David A. Williams, ur. (2002). Foye's Principles of Medicinal Chemistry (5 izd.). Baltimore: Lippincott Willams & Wilkins. str. 1019-27. ISBN 0-7817-4443-1.

Literatura

• Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
• Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
• Lazarević, M: Ogledi iz medicinske genetike, Beograd, 1986.
• Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
• Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
• Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
• Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
• Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
• Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
• Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
• Šerban, Nada: ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001

Spoljašnje veze

DNK polimeraza na Wikimedijinoj ostavi