De polymeraser de är enzymer vars funktion är relaterad till processerna för replikering och transkription av nukleinsyror. Det finns två grundläggande typer av dessa enzymer: DNA-polymeras och RNA-polymeras..
DNA-polymeras har ansvaret för att syntetisera den nya DNA-kedjan under replikationsprocessen och tillsätta nya nukleotider. De är stora, komplexa enzymer och skiljer sig åt i sin struktur beroende på om de finns i en eukaryot eller en prokaryot organism..
På samma sätt verkar RNA-polymeras under DNA-transkription och syntetiserar RNA-molekylen. Liksom DNA-polymeras finns det i både eukaryoter och prokaryoter och dess struktur och komplexitet varierar beroende på grupp..
Ur ett evolutionärt perspektiv är det troligt att tänka att de första enzymerna måste ha haft polymerasaktivitet, eftersom ett av de inneboende kraven för livets utveckling är genomets replikeringskapacitet..
Artikelindex
Den så kallade "dogmen" inom molekylärbiologin beskriver bildandet av proteiner från gener som är krypterade i DNA i tre steg: replikering, transkription och translation..
Processen börjar med replikering av DNA-molekylen, där två kopior av den genereras på ett halvkonservativt sätt. Meddelandet från DNA transkriberas sedan till en RNA-molekyl, kallad messenger RNA. Slutligen översätts budbäraren till proteiner av det ribosomala maskineriet..
I den här artikeln kommer vi att undersöka två viktiga enzymer som är involverade i de två första nämnda processerna..
Det är värt att notera att det finns undantag från den centrala dogmen. Många gener översätts inte till proteiner, och i vissa fall är informationsflödet från RNA till DNA (som i retrovirus).
DNA-polymeras är det enzym som ansvarar för den exakta replikationen av genomet. Enzymets arbete måste vara tillräckligt effektivt för att säkerställa upprätthållandet av genetisk information och överföring till nästa generationer..
Om vi betraktar genomets storlek är det en ganska utmanande uppgift. Om vi till exempel sätter oss i uppgift att transkribera ett dokument på 100 sidor på vår dator skulle vi säkert ha ett fel (eller mer, beroende på vår koncentration) för varje sida.
Polymeras kan lägga till mer än 700 nukleotider varje sekund, och det är bara fel var 10: e9 eller 1010 införlivade nukleotider, ett extraordinärt antal.
Polymeraset måste ha mekanismer som gör att informationen om genomet kan kopieras exakt. Därför finns det olika polymeraser som har förmågan att replikera och reparera DNA..
DNA-polymeras i ett enzym som arbetar i 5'-3'-riktningen och fungerar genom att tillsätta nukleotider till terminaländen med den fria -OH-gruppen.
En av de omedelbara konsekvenserna av denna egenskap är att en av kedjorna kan syntetiseras utan besvär, men hur är det med strängen som behöver syntetiseras i 3'-5'-bemärkelsen?
Denna kedja syntetiseras i så kallade Okazaki-fragment. Således syntetiseras små segment i normal riktning, 5'-3 ', som därefter förenas av ett enzym som kallas ligas.
Strukturellt har DNA-polymeraser gemensamt två aktiva ställen som har metalljoner. I dem hittar vi aspartat och andra aminosyrarester som samordnar metaller.
Traditionellt i prokaryoter har tre typer av polymeraser identifierats som namnges med romerska siffror: I, II och III. I eukaryoter känns igen fem enzymer som namnges med bokstäver i det grekiska alfabetet, nämligen: α, β, γ, δ och ε.
Den senaste forskningen har identifierat fem typer av DNA i Escherichia coli, 8 i jäst Saccharomyces cerevisiae och mer än 15 hos människor. I växtlinjen har enzymet studerats mindre. Men i modellorganismen Arabidopsis thaliana cirka 12 enzymer har beskrivits.
En av de mest använda teknikerna i molekylärbiologilaboratorier är PCR eller polymeraskedjereaktion. Denna procedur utnyttjar polymerisationskapaciteten hos DNA-polymeras för att amplifiera, med flera storleksordningar, en DNA-molekyl som vi vill studera..
Med andra ord, i slutet av proceduren kommer vi att ha tusentals kopior av vårt mål-DNA. Användningen av PCR är väldigt varierad. Det kan användas för vetenskaplig forskning, för diagnos av vissa sjukdomar eller till och med i ekologi.
RNA-polymeras ansvarar för att generera en RNA-molekyl med utgångspunkt från en DNA-mall. Det resulterande transkriptet är en kopia som kompletterar DNA-segmentet som användes som mall..
Messenger RNA är ansvarig för att bära information till ribosomen, för att generera ett protein. De deltar också i syntesen av andra typer av RNA.
Det kan inte agera ensamt, det behöver proteiner som kallas transkriptionsfaktorer för att kunna utföra sina funktioner framgångsrikt..
RNA-polymeraser är stora enzymkomplex. De är mer komplexa i den eukaryota släkten än i den prokaryota.
I eukaryoter finns det tre typer av polymeraser: Pol I, II och III, som är det centrala maskineriet för syntes av ribosomalt, messenger- och transfer-RNA. Däremot bearbetas i prokaryoter alla deras gener av en enda typ av polymeras..
Även om båda enzymerna använder DNA-glödgning skiljer de sig på tre viktiga sätt. För det första kräver DNA-polymeras a först för att initiera replikering och ansluta nukleotider. A först eller primer är en molekyl som består av några nukleotider, vars sekvens är komplementär till ett specifikt ställe i DNA: t.
Primern ger en fri -OH till polymeraset för att starta sin katalytiska process. Däremot kan RNA-polymeraser starta sitt arbete utan behov av a först.
För det andra har DNA-polymeras flera bindningsregioner på DNA-molekylen. RNA-polymeras kan bara bindas till promotorsekvenser av gener.
Slutligen är DNA-polymeras ett enzym som gör sitt jobb med hög trohet. RNA-polymeras är mottagligt för fler fel och inför en fel nukleotid var 10: e4 nukleotider.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.