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dna聚合酶的作用

dna聚合酶的作用

2023-11-16 16:57 418浏览

DNA聚合酶是一组用于复制DNA模板的酶,主要用于DNA复制机制。DNA聚合酶的功能是将单个的脱氧核苷酸分子连接形成DNA链,作用部位是3‘,5’磷酸二酯键。

dna聚合酶的作用

DNA聚合酶是DNA复制的重要酶,具有催化DNA合成和修复DNA的作用。

1.DNA聚合酶的作用是形成新的DNA分子,在DNA复制时,使许多单个的脱氧核苷酸,形成多个脱氧核苷酸长链。

2.DNA聚合酶在DNA复制的时候,以DNA为复制的模板,将DNA第5‘端点开始,一直复制到3’端的一种酶。在整个复制过程中,可以纠正错误的序列,是细胞复制的重要酶。在细胞的复制和修复中,担任着非常重要的作用。

3.DNA聚合酶只具有5‘→3’聚合酶的活性,所以只能沿着5‘→3’的方向复制合成。

dna聚合酶是什么

DNA聚合酶,又称DNA依赖的DNA聚合酶(DNA—dependent DNA polymerase,DNA pol),它是以亲代DNA为模板,催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的一类酶。此酶最早是美国科学家Arthur Komberg于1957年在大肠杆菌中发现的,被称为DNA聚合酶Ⅰ(DNA polymerase Ⅰ,简称polⅠ)以后陆续在其他原核生物及真核生物中找到了多种DNA聚合酶。

dna聚合酶特性

DNA聚合酶有多种,通常DNA聚合酶具有以下共同特点:

①需要DNA模板,因此这类酶又称为依赖DNA的DNA聚合酶;

②需要RNA或DNA作为引物(primer),即DNA聚合酶不能从头催化;

③催化dNTP加到引物的3'-OH末端,其速率为1000nt/min,因而DNA合成的方向是5‘到3’;

④三种DNA聚合酶都属于多功能酶,它们在DNA复制和修复过程的不同阶段发挥作用。

dna聚合酶类型(真核

基本上,DNA聚合酶的类型也根据拥有它们的生物体进行划分,即真核和原核DNA聚合酶。这些类型的 DNA 聚合酶根据其特征(包括结构序列和功能)进行分类。

聚合酶γ

聚合酶γ是一种A型聚合酶,主要功能是复制和修复线粒体DNA。它还通过校对 3' 到 5' 核酸外切酶活性来发挥作用。Poly γ 上的突变会显着影响线粒体 DNA,从而导致常染色体线粒体疾病。

聚合酶 α、聚合酶 δ 和聚合酶 ε

这些是 B 型聚合酶,它们是用于 DNA 复制的主要聚合酶。Pol α 通过与引发酶结合而发挥作用,形成一个复合物,它们都在启动复制中发挥作用。Primase 酶产生并放置一个短 RNA 引物,使 Pol α 开始复制过程。Pol δ 从 Pol α 开始合成滞后链,而 Pol ε 被认为在复制过程中合成前导链。研究表明 Pol δ 复制了滞后链和前导链。Pol δ 和 ε 还具有 3' 到 5' 外切核酸酶活性。

聚合酶 β、聚合酶 μ 和聚合酶 λ

这些是聚合酶的 3 型或 X 家族。Pol β 具有短补丁碱基切除修复机制,可修复烷基化或氧化碱基。Pol λ 和 Pol μ 分别对于重新连接由于过氧化氢和电离辐射引起的 DNA 双链断裂很重要。

聚合酶 η、聚合酶 ι 和聚合酶 κ

它们是 4 型或 Y 族聚合酶,主要用于通过称为跨损伤合成的机制修复 DNA。它们在 DNA 合成过程中容易出错。Pol η 通过准确确保由紫外线辐射引起的 DNA 损伤的跨损伤合成来发挥作用。Pol κ 仍在研究中,但其已知功能之一是在某些 DNA 损伤处扩展或插入特定碱基。跨损伤合成聚合酶被停滞的复制 DNA 聚合酶激活。

末端脱氧核苷酸转移酶 (TdT)

TdT 通过催化脱氧核苷三磷酸聚合到预先形成的多核苷酸链的 3'-羟基上而发挥作用。TdT 是一种非模板导向的 DNA 聚合酶。它首先在胸腺中被发现。 

拓展:酶的应用

1.洗涤剂工业

加酶洗衣粉——碱性蛋白酶类,易于洗去衣物上的血渍、奶渍等污渍。

2.乳制品工业

凝乳酶——奶酪生产的凝结剂,并可用于分解蛋白质。

乳糖酶——降解乳糖为葡萄糖和半乳糖,获得没有乳糖的牛乳制品,有利于乳品的消化吸收。

3.纺织工业

淀粉酶——广泛地应用于纺织品的褪浆,其中细菌淀粉酶能忍受100~110℃的高温操作条件。

纤维素酶——代替沙石洗工艺处理制作牛仔服的棉布,提高牛仔服质量。

4.医疗和药品工业

胰蛋白酶——用于促进伤口愈合和溶解血凝块,还可用于去除坏死组织,抑制污染微生物的繁殖。

5.酿酒工业

麦芽中的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶——将酿酒原料淀粉和蛋白质降解成能被酵母利用的单糖、氨基酸和肽,从而提高乙醇的产量。

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