Die DNA-Polymerasen sind Enzyme, die DNA-Moleküle erzeugen, indem sie Nukleotide, die Bausteine der DNA, zusammensetzen. Diese Enzyme sind für die DNA-Replikation essentiell und arbeiten normalerweise paarweise, um zwei identische DNA-Stränge aus einem ursprünglichen DNA-Molekül zu erzeugen. Während dieses Prozesses „liest“ die DNA-Polymerase die vorhandenen DNA-Stränge, um zwei neue Stränge zu erzeugen, die mit den vorhandenen übereinstimmen.

Jedes Mal, wenn sich eine Zelle teilt, ist DNA-Polymerase erforderlich, um die DNA der Zelle zu duplizieren Eine Kopie des ursprünglichen DNA-Moleküls kann an jede der Tochterzellen weitergegeben werden. Auf diese Weise wird genetische Information von Generation zu Generation übertragen.

Bevor die Replikation stattfinden kann, wickelt ein Enzym namens Helikase die DNA ab Molekül aus seiner dicht gewebten Form. Dies öffnet oder „öffnet“ die doppelsträngige DNA, um zwei einzelne DNA-Stränge zu ergeben, die als Matrizen für die Replikation verwendet werden können.

DNA-Polymerase fügt den 3 neue freie Nukleotide hinzu ‚Ende des sich neu bildenden Strangs, Verlängerung in 5‘ bis 3 ‚Richtung. DNA-Polymerase kann jedoch nicht alleine mit der Bildung dieser neuen Kette beginnen und kann nur Nukleotide zu einer bereits vorhandenen 3 „-OH-Gruppe hinzufügen. Daher wird ein Primer benötigt, bei dem Nukleotide hinzugefügt werden können. Primer bestehen normalerweise aus RNA und DNA-Basen und die ersten beiden Basen sind immer RNA. Diese Primer werden von einem anderen Enzym hergestellt, das Primase genannt wird.

Obwohl die Funktion der DNA-Polymerase sehr genau ist, wird ein Fehler für etwa eine von jeder Milliarde Base gemacht kopierte Paare. Die DNA wird daher nach dem Kopieren durch DNA-Polymerase „Korrektur gelesen“, so dass falsch platzierte Basenpaare korrigiert werden können. Dies bewahrt die Integrität des ursprünglichen DNA-Strangs, der auf die Tochterzellen übertragen wird.

Struktur der DNA-Polymerase

Die Struktur der DNA-Polymerase ist hoch konserviert, was bedeutet, dass ihre katalytischen Untereinheiten von Spezies zu Spezies sehr wenig variieren eine andere, unabhängig davon, wie ihre Domänen strukturiert sind. Diese hochkonservierte Struktur weist normalerweise darauf hin, dass die von ihnen ausgeführten zellulären Funktionen entscheidend und unersetzbar sind und daher eine strenge Wartung erfordern, um ihren evolutionären Vorteil sicherzustellen.

Weiterführende Literatur

• Alle DNA-Polymerase-Gehalte
• DNA-Polymerase-Funktion
• DNA-Polymerase-Familien
• Prokaryontische DNA-Polymerasen
• Eukaryontische DNA-Polymerase-Enzyme

Zitate