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什么是DNA聚合酶?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:生物作业 时间:2024/04/28 20:18:48
什么是DNA聚合酶?
DNA聚合酶 ,以DNA为复制模板,从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶.
在50年代的中期,A.Kornberg和他的同事们就想到DNA的复制必然是一种酶的催化作用,于是决心分离出这种酶并研究其结构和作用机制.为了达到这个目的,他们分离的蛋白,然后加到体外合成系统中即同位素标记的dNTP、Mg2+及模板DNA,经过大量的工作,于1956年终于发现了DNA聚合酶Ⅰ(DNA polymerase Ⅰ,DNA pol Ⅰ)原来称为Kornberg酶.以后又相续发现了DNA pol Ⅱ和DNA pol Ⅲ.开始人们以为DNA pol I是细菌中DNA复制主要的酶类,后来发现DNA pol Ⅰ的突变株照样可以复制,才清楚它并不是主角.现在已经知道在DNA复制中起主导作用的是DNA pol Ⅲ,至于pol Ⅱ的功能现在还不十分清楚.DNA聚合酶的共同特点是:
(1)需要提供合成模板;(2)不能起始新的DNA链,必须要有引物提供3'-OH;(3)合成的方向都是5'→3'(4)除聚合DNA外还有其它功能.
所有原核和真核的DNA聚合酶都具有相同的合成活性,都可以在3'-OH上加核苷酸使链延伸,其速率为1000 Nt/min.加什么核苷酸是根据和模板链上的碱基互补的原则而定的.
E.coli的DNA pol Ⅰ涉及DNA损伤修复,在半保留复制中起辅助的作用.DNA pol Ⅱ在修复损伤中也是有重要的作用.DNA pol Ⅲ是一种多亚基的蛋白.在DNA新链的从头合成(de novo)中起复制酶的作用.
DNA聚合酶(DNA polymerase)的主要活性是催化DNA的合成(在具备模板、引物、dNTP等的情况下)及其相辅的活性.
真核细胞有5种DNA聚合酶,分别为DNA聚合酶α(定位于胞核,参与复制引发具5-3外切酶活性),β(定位于核内,参与修复,具5-3外切酶活性),γ(定位于线粒体,参与线粒体复制具5-3和3-5外切活性),δ(定位核,参与复制,具有3-5和5-3外切活性),ε(定位于核,参与损伤修复,具有3-5和5-3外切活性).
原核细胞有3种DNA聚合酶,都与DNA链的延长有关.DNA聚合酶I是单链多肽,可催化单链或双链DNA 的延长;DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关;DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多,是促进DNA链延长的主要酶.