✖


Jump to content

ДНК-полимераза

ДНК-направленная ДНК-полимераза
Трехмерная структура ДНК-связывающих мотивов спираль-поворот-спираль в бета-полимеразе ДНК человека (на основе файла PDB 7ICG )
Идентификаторы
Номер ЕС. 2.7.7.7
Номер CAS. 9012-90-2
Базы данных
ИнтЭнк вид IntEnz
БРЕНДА БРЕНДА запись
Экспаси Просмотр NiceZyme
КЕГГ КЕГГ запись
МетаЦик метаболический путь
ПРЯМОЙ профиль
PDB Структуры RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтология АмиГО / QuickGO
Поиск
PMCarticles
PubMedarticles
NCBIproteins

ДНК -полимераза является членом семейства ферментов , которые катализируют синтез ДНК молекул из нуклеозидтрифосфатов , молекулярных предшественников ДНК. Эти ферменты необходимы для репликации ДНК и обычно работают группами, создавая два идентичных дуплекса ДНК из одного исходного дуплекса ДНК. Во время этого процесса ДНК-полимераза «читает» существующие цепи ДНК, чтобы создать две новые цепи, соответствующие существующим. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Эти ферменты катализируют химическую реакцию

дезоксинуклеозидтрифосфат + ДНК n ⇌ пирофосфат + ДНК n+1 .

ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды к трем штриховым (3') -концам цепи ДНК, по одному нуклеотиду за раз. Каждый раз, когда клетка делится , ДНК-полимеразы дублируют ДНК клетки, чтобы копию исходной молекулы ДНК можно было передать каждой дочерней клетке. Таким образом, генетическая информация передается из поколения в поколение.

Прежде чем начнется репликация, фермент, называемый хеликазой, раскручивает молекулу ДНК из ее плотно сплетенной формы, разрывая при этом водородные связи между нуклеотидными основаниями . Это открывает или «расстегивает» двухцепочечную ДНК, образуя две одиночные цепи ДНК, которые можно использовать в качестве шаблонов для репликации в вышеуказанной реакции.

История

[ редактировать ]

В 1956 году Артур Корнберг и его коллеги обнаружили ДНК-полимеразу I (Pol I) в Escherichia coli . Они описали процесс репликации ДНК, при котором ДНК-полимераза копирует базовую последовательность цепи матрицы ДНК. Позднее в 1959 году за эту работу Корнберг был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине . [ 7 ] ДНК-полимераза II была открыта Томасом Корнбергом (сыном Артура Корнберга ) и Малкольмом Э. Гефтером в 1970 году, что позволило дополнительно выяснить роль Pol I в репликации ДНК E. coli . [ 8 ] Еще три ДНК-полимеразы были обнаружены в E. coli , включая ДНК-полимеразу III (открытую в 1970-х годах) и ДНК-полимеразы IV и V (открытую в 1999 году). [ 9 ] С 1983 года ДНК-полимеразы стали использоваться в полимеразной цепной реакции (ПЦР), а с 1988 года вместо них стали использоваться термостабильные ДНК-полимеразы , поскольку их не нужно добавлять в каждом цикле ПЦР.

Функция

[ редактировать ]
ДНК-полимераза движется вдоль старой цепи в направлении 3’–5’, создавая новую цепь, имеющую направление 5’–3’.
ДНК-полимераза с возможностью корректуры

Основная функция ДНК-полимеразы — синтез ДНК из дезоксирибонуклеотидов , строительных блоков ДНК. Копии ДНК создаются путем спаривания нуклеотидов с основаниями, присутствующими на каждой цепи исходной молекулы ДНК. Это спаривание всегда происходит в определенных комбинациях: цитозин вместе с гуанином и тимин вместе с аденином образуют две отдельные пары соответственно. Напротив, РНК-полимеразы синтезируют РНК из рибонуклеотидов либо из РНК, либо из ДНК. [ нужна ссылка ]

При синтезе новой ДНК ДНК-полимераза может добавлять свободные нуклеотиды только к 3'-концу вновь образующейся цепи. Это приводит к удлинению вновь образующейся цепи в направлении 5’–3’. [ нужна ссылка ]

Важно отметить, что направленность вновь образующейся цепи (дочерней цепи) противоположна направлению движения ДНК-полимеразы вдоль матричной цепи. Поскольку ДНК-полимераза требует свободной 3'-ОН-группы для инициации синтеза, она может синтезировать только в одном направлении, удлиняя 3'-конец ранее существовавшей нуклеотидной цепи. Следовательно, ДНК-полимераза движется вдоль цепи матрицы в направлении 3'-5', а дочерняя цепь формируется в направлении 5'-3'. Это различие позволяет образовавшейся двухцепочечной ДНК состоять из двух нитей ДНК, антипараллельных друг другу. [ нужна ссылка ]

Функция ДНК-полимеразы не совсем идеальна: фермент допускает примерно одну ошибку на каждый миллиард копируемых пар оснований. Исправление ошибок — свойство некоторых, но не всех ДНК-полимераз. Этот процесс исправляет ошибки во вновь синтезированной ДНК. Когда распознается неправильная пара оснований, ДНК-полимераза перемещается назад на одну пару оснований ДНК. 3'-5'- экзонуклеазная активность фермента позволяет удалить неправильную пару оснований (эта активность известна как корректура ). После удаления основания полимераза может повторно вставить правильное основание, и репликация может продолжиться вперед. Это сохраняет целостность исходной цепи ДНК, которая передается дочерним клеткам.

Верность очень важна при репликации ДНК. Несоответствия в спаривании оснований ДНК потенциально могут привести к дисфункции белков и раку. Многие ДНК-полимеразы содержат экзонуклеазный домен, который обнаруживает несовпадения пар оснований, а затем удаляет неправильный нуклеотид для замены правильным. [ 10 ] Форма и взаимодействие пар оснований Уотсона и Крика — это то, что в первую очередь способствует обнаружению или ошибке. Водородные связи играют ключевую роль в связывании и взаимодействии пар оснований. Считается, что потеря взаимодействия, которая происходит при несовпадении, вызывает сдвиг баланса связывания матрицы-праймера с полимеразы на экзонуклеазный домен. Кроме того, включение неправильного нуклеотида приводит к замедлению полимеризации ДНК. Эта задержка дает время для переключения ДНК с сайта полимеразы на сайт экзонуклеазы. Различные конформационные изменения и потеря взаимодействия происходят при разных несовпадениях. При несоответствии пурина и пиримидина происходит смещение пиримидина в сторону большой бороздки, а пурина - в сторону малой бороздки. Что касается формы связывающего кармана ДНК-полимеразы, между пурином и остатками в малой бороздке происходят стерические столкновения, а важные ван-дер-ваальсовые и электростатические взаимодействия. пиримидин теряет [ 11 ] Несовпадения пиримидин:пиримидин и пурин:пурин вызывают менее заметные изменения, поскольку основания смещаются в сторону большой бороздки и возникают меньшие стерические препятствия. Однако, хотя различные несоответствия приводят к различным стерическим свойствам, ДНК-полимераза все же способна обнаруживать и дифференцировать их столь единообразно и поддерживать точность репликации ДНК. [ 12 ] Полимеризация ДНК также имеет решающее значение для многих процессов мутагенеза и широко используется в биотехнологиях.

Структура

[ редактировать ]

Известные ДНК-полимеразы имеют высококонсервативную структуру, а это означает, что их общие каталитические субъединицы очень мало различаются от вида к виду, независимо от структуры их доменов. Консервативные структуры обычно указывают на важные, незаменимые функции клетки, поддержание которых обеспечивает эволюционные преимущества. Форму можно описать как правую руку с большим пальцем, указательным пальцем и ладонью. Пальмовый домен, по-видимому, катализирует перенос фосфорильных групп в реакции переноса фосфорила. ДНК связывается с ладонью, когда фермент активен. Считается, что эта реакция катализируется по двухионному механизму. Функция пальцевого домена связывает нуклеозидтрифосфаты с основанием матрицы. Домен большого пальца играет потенциальную роль в процессивности, транслокации и позиционировании ДНК. [ 13 ]

Процессивность

[ редактировать ]

Быстрый катализ ДНК-полимеразы из-за ее процессивного характера. Процессивность – характеристика ферментов, функционирующих на полимерных субстратах. В случае ДНК-полимеразы степень процессивности относится к среднему количеству нуклеотидов, добавляемых каждый раз, когда фермент связывает матрицу. В среднем ДНК-полимеразе требуется около одной секунды для обнаружения и связывания соединения праймер/матрица. После связывания непроцессивная ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды со скоростью один нуклеотид в секунду. [ 14 ] : 207–208  Однако процессивные ДНК-полимеразы добавляют несколько нуклеотидов в секунду, резко увеличивая скорость синтеза ДНК. Степень процессивности прямо пропорциональна скорости синтеза ДНК. Скорость синтеза ДНК в живой клетке впервые была определена как скорость удлинения ДНК фага Т4 в инфицированной фагом E. coli . В период экспоненциального роста ДНК при 37°С скорость составляла 749 нуклеотидов в секунду. [ 15 ]

Способность ДНК-полимеразы скользить по матрице ДНК позволяет повысить процессивность. резко возрастает Процессивность репликационной вилки . Этому увеличению способствует ассоциация ДНК-полимеразы с белками, известная как скользящий зажим ДНК . Зажимы представляют собой несколько белковых субъединиц, связанных в форме кольца. Используя гидролиз АТФ, класс белков, известных как белки, загружающие скользящие зажимы, открывают кольцевую структуру скользящих зажимов ДНК, позволяя связываться с цепью ДНК и высвобождаться из нее. Белково-белковое взаимодействие с зажимом предотвращает диффузию ДНК-полимеразы из ДНК-матрицы, тем самым гарантируя, что фермент связывается с тем же соединением праймер/матрица и продолжает репликацию. [ 14 ] : 207–208  ДНК-полимераза меняет конформацию, увеличивая сродство к зажиму, когда она связана с ним, и уменьшая сродство, когда завершает репликацию участка ДНК, чтобы обеспечить освобождение от зажима. [ нужна ссылка ]

Процессивность ДНК-полимеразы была изучена с помощью in vitro экспериментов с одиночными молекулами (а именно, с помощью оптических пинцетов и магнитных пинцетов ), которые выявили синергизм между ДНК-полимеразами и другими молекулами реплисомы ( геликазы и SSB ), а также с вилкой репликации ДНК. [ 16 ] Эти результаты привели к разработке синергетических кинетических моделей репликации ДНК, описывающих результирующее увеличение процессивности ДНК-полимеразы. [ 16 ]

Вариации между видами

[ редактировать ]
ДНК-полимеразы семейства А
пара c:o6-метил-гуанин в положении пары оснований полимеразы-2
Идентификаторы
Символ ДНК_pol_A
Пфам PF00476
ИнтерПро ИПР001098
УМНЫЙ -
PROSITE PDOC00412
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 1dpi / СКОПе / СУПФАМ
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary
ДНК-полимеразы семейства B
кристаллическая структура rb69 gp43 в комплексе с ДНК, содержащей тимингликоль
Идентификаторы
Символ DNA_pol_B
Пфам PF00136
Пфам Клан CL0194
ИнтерПро ИПР006134
PROSITE PDOC00107
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 1ной / СКОПе / СУПФАМ
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary
ДНК-полимераза типа B, органелларная и вирусная
ДНК-полимераза phi29, орторомбическая кристаллическая форма, комплекс оцДНК
Идентификаторы
Символ DNA_pol_B_2
Пфам PF03175
Пфам Клан CL0194
ИнтерПро ИПР004868
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary

На основании гомологии последовательностей ДНК-полимеразы можно разделить на семь различных семейств: A, B, C, D, X, Y и RT.

Некоторые вирусы также кодируют специальные ДНК-полимеразы, такие как ДНК-полимераза вируса гепатита В. Они могут избирательно реплицировать вирусную ДНК с помощью различных механизмов. Ретровирусы кодируют необычную ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой , которая представляет собой РНК-зависимую ДНК-полимеразу (RdDp). Он полимеризует ДНК из матрицы РНК .

Семья [ 17 ] Типы ДНК-полимеразы Таксоны Примеры Особенность
А Репликативные и репарационные полимеразы Эукариотические и прокариотические ДНК-полимераза Т7, Pol I, Pol γ, θ и ν Два домена экзонуклеазы (3'-5' и 5'-3')
Б Репликативные и репарационные полимеразы Эукариотические и прокариотические Pol II, Pol B, Pol g, Pol a, d и e 3'-5 экзонуклеаза (корректура); некоторые вирусные полимеразы используют белковые праймеры
С Репликативные полимеразы Прокариотический Pol III 3'-5 экзонуклеаза (корректура)
Д Репликативные полимеразы Эвриархеота PolD (гетеродимер DP1/DP2) [ 18 ] Никакой «ручной» особенности, РНК-полимераза с двойным стволом ; 3'-5 экзонуклеаза (корректура)
Х Репликативные и репарационные полимеразы Эукариотический Pol β, Pol σ, Pol λ, Pol μ и терминальная дезоксинуклеотидилтрансфераза. шаблон по желанию; 5'-фосфатаза (только Pol β); слабая функция «рука»
И Репликативные и репарационные полимеразы Эукариотические и прокариотические Пол я, Пол к, Пол н, [ 19 ] Pol IV, and Pol V Синтез транслезий [ 20 ]
РТ Репликативные и репарационные полимеразы Вирусы, ретровирусы и эукариоты Теломераза , вирус гепатита В. РНК-зависимый

Прокариотическая полимераза

[ редактировать ]

Прокариотические полимеразы существуют в двух формах: кор-полимераза и голофермент. Core-полимераза синтезирует ДНК из матрицы ДНК, но она не может инициировать синтез самостоятельно или точно. Голофермент точно инициирует синтез.

Pol I

[ редактировать ]

Прокариотические полимеразы семейства А включают фермент ДНК-полимеразу I (Pol I), который кодируется polA геном и повсеместно распространен среди прокариот . Эта репарационная полимераза участвует в эксцизионной репарации, обладая как 3'-5'-, так и 5'-3'-экзонуклеазной активностью, а также процессингом фрагментов Оказаки, образующихся во время синтеза отстающей цепи. [ 21 ] Pol I является наиболее распространенной полимеразой, на которую приходится >95% полимеразной активности в E. coli ; тем не менее, было обнаружено, что в клетках отсутствует Pol I, что позволяет предположить, что активность Pol I может быть заменена другими четырьмя полимеразами. Pol I добавляет ~15-20 нуклеотидов в секунду, демонстрируя тем самым плохую процессивность. Вместо этого Pol I начинает добавлять нуклеотиды в месте соединения праймер:матрица РНК, известном как точка начала репликации (ori). Примерно на 400 п.н. ниже источника голофермент Pol III собирается и берет на себя репликацию с очень процессивной скоростью и характером. [ 22 ]

Taq- полимераза — термостабильный фермент этого семейства, не обладающий способностью к корректуре. [ 23 ]

Pol II

[ редактировать ]

ДНК-полимераза II представляет собой полимеразу семейства B, кодируемую геном polB. Pol II обладает 3'-5'-экзонуклеазной активностью и участвует в репарации ДНК , перезапуске репликации в обход повреждений, а его присутствие в клетках может прыгать от ~ 30-50 копий на клетку до ~ 200-300 во время индукции SOS. Считается также, что Pol II является резервной копией Pol III, поскольку он может взаимодействовать с голоферментными белками и приобретать высокий уровень процессивности. Считается, что основная роль Pol II заключается в способности направлять активность полимеразы на репликационную вилку и помогать остановленному Pol III обходить терминальные несовпадения. [ 24 ]

Pfu ДНК-полимераза — термостабильный фермент этого семейства, обнаруженный у гипертермофильных архей Pyrococcus Furiosus . [ 25 ] Детальная классификация делит семейство B у архей на B1, B2, B3, в котором B2 представляет собой группу псевдоферментов . Pfu принадлежит к семейству B3. Другие PolB, обнаруженные у архей, входят в состав «Каспозонов», Cas1 -зависимых транспозонов. [ 26 ] Некоторые вирусы (включая ДНК-полимеразу Ф29 ) и митохондриальные плазмиды также несут polB. [ 27 ]

Pol III

[ редактировать ]

Холофермент ДНК-полимеразы III является основным ферментом, участвующим в репликации ДНК в E. coli , и принадлежит к полимеразам семейства C. Он состоит из трех узлов: ядра pol III, фактора процессивности скользящего зажима бета и комплекса зажима-нагрузки. Ядро состоит из трех субъединиц: α, концентратора полимеразной активности, ɛ, экзонуклеолитического корректора и θ, который может действовать как стабилизатор ɛ. Фактор процессивности бета-скользящего зажима также присутствует в двух экземплярах, по одному для каждого ядра, для создания зажима, который окружает ДНК, обеспечивая высокую процессивность. [ 28 ] Третья сборка представляет собой семисубъединичный (τ2γδδ ′ χψ) комплекс зажима-загрузчика.

В старой учебниковой «модели тромбона» изображен комплекс элонгации с двумя эквивалентами основного фермента в каждой репликационной вилке (RF), по одному на каждую цепь, отстающему и ведущему. [ 24 ] Однако недавние данные исследований одиночных молекул указывают на наличие в среднем трех стехиометрических эквивалентов основного фермента в каждом RF как для Pol III, так и для его аналога в B. subtilis, PolC. [ 29 ] Внутриклеточная флуоресцентная микроскопия показала, что синтез ведущей цепи не может быть полностью непрерывным, а Pol III* (т.е. субъединицы голофермента α, ε, τ, δ и χ без скользящего зажима β2) имеет высокую частоту диссоциации от активных РФ. [ 30 ] В этих исследованиях скорость оборота репликационной вилки составляла около 10 с для Pol III*, 47 с для скользящего зажима β2 и 15 м для геликазы DnaB. Это предполагает, что хеликаза DnaB может оставаться стабильно связанной с RF и служить точкой зародышеобразования компетентного голофермента. Исследования одиночных молекул in vitro показали, что Pol III* имеет высокую скорость оборота RF при избытке, но остается стабильно связанным с репликационными вилками, когда концентрация ограничена. [ 30 ] Другое исследование одиночных молекул показало, что активность хеликазы DnaB и удлинение цепи могут протекать с несвязанной стохастической кинетикой. [ 30 ]

Pol IV

[ редактировать ]

В E. coli ДНК -полимераза IV (Pol IV) представляет собой склонную к ошибкам ДНК-полимеразу, участвующую в ненаправленном мутагенезе. [ 31 ] Pol IV представляет собой полимеразу семейства Y, экспрессируемую геном dinB , который включается посредством SOS-индукции, вызванной остановкой полимераз в репликационной вилке. Во время индукции SOS продукция Pol IV увеличивается в десять раз, и одной из функций в это время является вмешательство в процессивность голофермента Pol III. Это создает контрольную точку, останавливает репликацию и дает время на восстановление повреждений ДНК соответствующим путем восстановления. [ 32 ] Другая функция Pol IV заключается в осуществлении синтеза трансфузии на остановленной репликационной вилке, например, в обход аддуктов N2-дезоксигуанина с более высокой скоростью, чем при пересечении неповрежденной ДНК. Клетки, лишенные гена dinB , имеют более высокую скорость мутагенеза, вызванного агентами, повреждающими ДНК. [ 33 ]

Pol V

[ редактировать ]

ДНК-полимераза V (Pol V) представляет собой ДНК-полимеразу Y-семейства, которая участвует в SOS-ответе и механизмах репарации ДНК в синтезе транслейкоза . [ 34 ] Транскрипция Pol V через гены umuDC строго регулируется, чтобы производить только Pol V, когда в клетке присутствует поврежденная ДНК, вызывающая SOS-ответ. Остановка полимераз заставляет RecA связываться с оцДНК, что приводит LexA к самоперевариванию белка . Затем LexA теряет способность подавлять транскрипцию оперона umuDC. Тот же нуклеопротеин RecA-ssDNA посттрансляционно модифицирует белок UmuD в белок UmuD'. UmuD и UmuD' образуют гетеродимер, который взаимодействует с UmuC, который, в свою очередь, активирует каталитическую полимеразную активность umuC в отношении поврежденной ДНК. [ 35 ] В E. coli была предложена полимеразная модель «пояса с инструментами» для переключения pol III на pol IV в остановленной репликационной вилке, где обе полимеразы одновременно связываются с β-зажимом. [ 36 ] Однако участие более чем одной TLS-полимеразы, работающей последовательно в обход поражения, еще не было показано в E. coli . Более того, Pol IV может с высокой эффективностью катализировать как вставку, так и удлинение, тогда как pol V считается основной SOS-полимеразой TLS. Одним из примеров является обход внутрицепочечной сшивки гуанин-тимином, где на основе разницы в мутационных сигнатурах двух полимераз было показано, что pol IV и pol V конкурируют за TLS внутрицепочечной сшивки. [ 36 ]

Семья Д

[ редактировать ]
Структуры архейного polD и эукариотического Polα . Мало того, что общая топология сохраняется, они также имеют общую бифункциональную последовательность PIP-бокса, связывающую примазу и PCNA, на C-конце, сходную как с эукариотическими Polα, так и с Polε. [ 37 ]

В 1998 году семейство ДНК-полимераз D было обнаружено у Pyrococcus Furiosus и Methanococcus jannaschii . [ 38 ] Комплекс PolD представляет собой гетеродимер из двух цепей, каждая из которых кодируется DP1 (малая корректура) и DP2 (большая каталитическая). В отличие от других ДНК-полимераз, структура и механизм каталитического ядра DP2 напоминают таковые у многосубъединичных РНК-полимераз . Интерфейс DP1-DP2 напоминает интерфейс цинкового пальца эукариотической полимеразы класса B и ее небольшой субъединицы. [ 18 ] DP1, Mre11 -подобная экзонуклеаза, [ 39 ] вероятно, является предшественником небольшой субъединицы Pol α и ε , обеспечивающей возможности корректуры, ныне утраченные у эукариот. [ 26 ] Его N-концевой домен HSH по структуре подобен белкам AAA , особенно субъединице δ Pol III и RuvB . [ 40 ] DP2 имеет домен класса II KH . [ 18 ] Pyrococcus abyssi polD более термостабилен и более точен, чем Taq -полимераза, но еще не поступил в продажу. [ 41 ] Было высказано предположение, что ДНК-полимераза семейства D была первой, развившейся в клеточных организмах, и что репликативная полимераза Последнего универсального клеточного предка (LUCA) принадлежала семейству D. [ 42 ]

Эукариотическая ДНК-полимераза

[ редактировать ]

Полимеразы β, λ, σ, μ (бета, лямбда, сигма, мю) и TdT

[ редактировать ]

Полимеразы семейства X содержат хорошо известную эукариотическую полимеразу pol β (бета) , а также другие эукариотические полимеразы, такие как Pol σ (сигма), Pol λ (лямбда) , Pol μ (mu) и терминальную дезоксинуклеотидилтрансферазу (TdT) . Полимеразы семейства X обнаружены в основном у позвоночных животных, а некоторые - у растений и грибов. Эти полимеразы имеют высококонсервативные области, которые включают два мотива спираль-шпилька-спираль, которые необходимы во взаимодействиях ДНК-полимеразы. Один мотив расположен в домене 8 кДа, который взаимодействует с нижележащей ДНК, и один мотив расположен в домене большого пальца, который взаимодействует с цепью праймера. Pol β, кодируемый геном POLB, необходим для репарации вырезаемых оснований с короткими участками , пути репарации ДНК, который необходим для восстановления алкилированных или окисленных оснований, а также абазиновых участков . Pol λ и Pol μ, кодируемые генами POLL и POLM соответственно, участвуют в негомологичном соединении концов — механизме воссоединения двухцепочечных разрывов ДНК, вызванных перекисью водорода и ионизирующим излучением соответственно. TdT экспрессируется только в лимфоидной ткани и добавляет «n нуклеотидов» к двухцепочечным разрывам, образующимся во время Рекомбинация V(D)J для содействия иммунологическому разнообразию. [ 43 ]

Полимеразы α, δ и ε (альфа, дельта и эпсилон)

[ редактировать ]

Pol α (альфа) , Pol δ (дельта) и Pol ε (эпсилон) являются членами полимераз семейства B и являются основными полимеразами, участвующими в репликации ядерной ДНК. Комплекс Pol α (комплекс pol α-ДНК-примаза) состоит из четырех субъединиц: каталитической субъединицы POLA1 , регуляторной субъединицы POLA2 , а также малой и большой субъединиц примазы PRIM1 и PRIM2 соответственно. Как только примаза создала праймер для РНК, Pol α начинает репликацию, удлиняя праймер примерно на 20 нуклеотидов. [ 44 ] Благодаря своей высокой процессивности Pol δ берет на себя синтез лидирующих и отстающих цепей от Pol α. [ 14 ] : 218–219  Pol δ экспрессируется генами POLD1 , создавая каталитическую субъединицу, POLD2 , POLD3 и POLD4 создают другие субъединицы, которые взаимодействуют с ядерным антигеном пролиферирующих клеток (PCNA), который представляет собой зажим ДНК , который позволяет Pol δ обладать процессивностью. [ 45 ] Pol ε кодируется POLE1 , каталитической субъединицей, генами POLE2 и POLE3 . Сообщалось, что функция Pol ε заключается в удлинении ведущей цепи во время репликации. [ 46 ] [ 47 ] тогда как Pol δ в первую очередь реплицирует отстающую цепь; однако недавние данные показали, что Pol δ может также играть роль в репликации ведущей цепи ДНК. [ 48 ] С-концевая «полимеразная» область Pol ε, несмотря на то, что она не требуется для полимеразной активности, [ 49 ] Считается, что он необходим для жизнеспособности клеток. Считается, что С-концевая область обеспечивает контрольную точку перед входом в анафазу, обеспечивает стабильность голофермента и добавляет к голоферменту белки, необходимые для инициации репликации. [ 50 ] Pol ε имеет более крупный «пальмовый» домен, который обеспечивает высокую процессивность независимо от PCNA. [ 49 ]

По сравнению с другими полимеразами семейства B, семейство экзонуклеаз DEDD, ответственное за корректуру, инактивировано в Pol α. [ 26 ] Pol ε уникален тем, что имеет два домена с цинковыми пальцами и неактивную копию другой полимеразы семейства B на своем С-конце. Наличие этого цинкового пальца имеет значение для происхождения эукариот, которые в данном случае помещаются в группу Асгарда с архейной полимеразой B3. [ 51 ]

Полимеразы η, ι и κ (эта, йота и каппа)

[ редактировать ]

Pol η (эта) , Pol ι (йота) и Pol κ (каппа) представляют собой ДНК-полимеразы семейства Y, участвующие в репарации ДНК путем трансляционного синтеза и кодируемые генами POLH, POLI и POLK соответственно. Члены семейства Y имеют пять общих мотивов, помогающих связывать субстрат и конец праймера, и все они включают типичные домены большого пальца, ладони и пальца правой руки с добавленными доменами, такими как мизинец (LF), домен, связанный с полимеразой (PAD) или запястье. Однако активный сайт у разных членов семьи различается из-за разных заживляемых повреждений. Полимеразы семейства Y представляют собой полимеразы низкой точности, но доказано, что они приносят больше пользы, чем вреда, поскольку мутации, влияющие на полимеразу, могут вызывать различные заболевания, такие как рак кожи и пигментная ксеродерма (XPS). О важности этих полимераз свидетельствует тот факт, что ген, кодирующий ДНК-полимеразу η, называется XPV, поскольку потеря этого гена приводит к заболеванию пигментной ксеродерма. Pol η особенно важен для обеспечения точного транслезного синтеза повреждений ДНК, возникающих в результате ультрафиолетовое излучение . Функциональность Pol κ до конца не изучена, но исследователи нашли две вероятные функции. Считается, что Pol κ действует как удлинитель или вставка определенного основания при определенных повреждениях ДНК. Все три полимеразы синтеза трансформ, наряду с Rev1, рекрутируются в поврежденные очаги посредством остановленных репликативных ДНК-полимераз. Существует два пути восстановления повреждений, что позволяет исследователям прийти к выводу, что выбранный путь зависит от того, какая цепь содержит повреждение: ведущая или отстающая. [ 52 ]

Полимеразы Rev1 и ζ (дзета)

[ редактировать ]

Pol ζ, еще одна полимераза семейства B, состоит из двух субъединиц Rev3 , каталитической субъединицы, и Rev7 ( MAD2L2 ), которая увеличивает каталитическую функцию полимеразы и участвует в синтезе трансфункции. Pol ζ не обладает 3'-5'-экзонуклеазной активностью и уникален тем, что может удлинять праймеры с несоответствиями по концам. Rev1 имеет три представляющие интерес области в домене BRCT , убиквитин-связывающем домене и C-концевом домене и обладает способностью к трансферазе dCMP, которая добавляет дезоксицитидин-противоположные повреждения, которые останавливают репликативные полимеразы Pol δ и Pol ε. Эти остановившиеся полимеразы активируют убиквитиновые комплексы, которые, в свою очередь, диссоциируют репликативные полимеразы и рекрутируют Pol ζ и Rev1. Вместе Pol ζ и Rev1 добавляют дезоксицитидин, и Pol ζ выходит за пределы поражения. Посредством еще невыясненного процесса Pol ζ диссоциирует, а репликационные полимеразы повторно связываются и продолжают репликацию. Pol ζ и Rev1 не необходимы для репликации, но потеря гена REV3 у почкующихся дрожжей может вызвать повышенную чувствительность к агентам, повреждающим ДНК, из-за коллапса репликационных вилок, где репликация полимераз остановилась. [ 53 ]

Теломераза

[ редактировать ]

Теломераза — это рибонуклеопротеин , функция которого заключается в репликации концов линейных хромосом, поскольку нормальная ДНК-полимераза не может реплицировать концы или теломеры . Одноцепочечный 3'-выступ двухцепочечной хромосомы с последовательностью 5'-TTAGGG-3' рекрутирует теломеразу. Теломераза действует так же, как и другие ДНК-полимеразы, удлиняя 3'-конец, но, в отличие от других ДНК-полимераз, теломераза не требует матрицы. Субъединица TERT, пример обратной транскриптазы , использует субъединицу РНК для формирования соединения праймер-матрица, которое позволяет теломеразе удлинять 3'-конец концов хромосомы. Считается, что постепенное уменьшение размера теломер в результате множества репликаций в течение жизни связано с эффектами старения. [ 14 ] : 248–249 

Полимеразы γ, θ и ν (гамма, тета и ню).

[ редактировать ]
Дополнительная информация: ДНК-полимераза nu.

Pol γ (гамма), Pol θ (тета) и Pol ν (nu) представляют собой полимеразы семейства A. Долгое время считалось, что Pol γ, кодируемая геном POLG , является единственной митохондриальной полимеразой. Однако недавние исследования показывают, что по крайней мере Pol β (бета) , полимераза семейства X, также присутствует в митохондриях. [ 54 ] [ 55 ] Любая мутация, которая приводит к ограничению или нефункционированию Pol γ, оказывает существенное влияние на мтДНК и является наиболее распространенной причиной аутосомно-наследственных митохондриальных нарушений. [ 56 ] Pol γ содержит С-концевой полимеразный домен и N-концевой 3'-5' экзонуклеазный домен, которые соединены через линкерную область, которая связывает вспомогательную субъединицу. Акцессорная субъединица связывает ДНК и необходима для процессивности Pol γ. Точечная мутация A467T в линкерной области ответственна за более трети всех митохондриальных нарушений, связанных с Pol γ. [ 57 ] Хотя многие гомологи Pol θ, кодируемые геном POLQ , обнаружены у эукариот, его функция до конца не изучена. Последовательность аминокислот на С-конце - это то, что классифицирует Pol θ как полимеразу семейства A, хотя частота ошибок для Pol θ более тесно связана с полимеразами семейства Y. Pol θ удлиняет несовпадающие концы праймера и может обходить абазические сайты путем добавления нуклеотида. Он также обладает дезоксирибофосфодиэстеразной (dRPase) активностью в полимеразном домене и может проявлять АТФазную активность в непосредственной близости от оцДНК. [ 58 ] Pol ν (nu) считается наименее эффективным из ферментов-полимераз. [ 59 ] Однако ДНК-полимераза nu играет активную роль в восстановлении гомологии во время клеточных ответов на сшивки, выполняя свою роль в комплексе с хеликазой . [ 59 ]

Растения используют две полимеразы семейства А для копирования как митохондриального, так и пластидного генома. Они больше похожи на бактериальный Pol I, чем на Pol γ млекопитающих. [ 60 ]

Обратная транскриптаза

[ редактировать ]

Ретровирусы кодируют необычную ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой , которая представляет собой РНК-зависимую ДНК-полимеразу (RdDp), которая синтезирует ДНК из матрицы РНК. Семейство обратных транскриптаз содержит как функциональность ДНК-полимеразы, так и функциональность РНКазы H, которая разрушает основания РНК, спаренные с ДНК. Примером ретровируса является ВИЧ . [ 14 ] Обратная транскриптаза обычно используется для амплификации РНК в исследовательских целях. Используя матрицу РНК, ПЦР может использовать обратную транскриптазу, создавая матрицу ДНК. Эту новую матрицу ДНК затем можно использовать для типичной ПЦР-амплификации. Таким образом, продуктами такого эксперимента являются амплифицированные продукты ПЦР из РНК. [ 9 ]

Каждая частица ретровируса ВИЧ содержит два РНК генома , но после заражения каждый вирус генерирует только один провирус . [ 61 ] После заражения обратная транскрипция сопровождается переключением матрицы между двумя копиями генома (рекомбинация выбора копии). [ 61 ] В каждом цикле репликации происходит от 5 до 14 событий рекомбинации на геном. [ 62 ] Переключение шаблонов (рекомбинация), по-видимому, необходимо для поддержания целостности генома и как механизм восстановления поврежденных геномов. [ 63 ] [ 61 ]

ДНК-полимераза бактериофага Т4

[ редактировать ]

Бактериофаг (фаг) Т4 кодирует ДНК-полимеразу, которая катализирует синтез ДНК в направлении от 5' к 3'. [ 64 ] Фагополимераза также обладает экзонуклеазной активностью, которая действует в направлении от 3’ к 5’. [ 65 ] и эта деятельность используется для корректуры и редактирования вновь вставленных баз. [ 66 ] Было обнаружено, что мутант фага с термочувствительной ДНК-полимеразой при выращивании при пермиссивных температурах подвергается рекомбинации с частотами, которые примерно в два раза выше, чем у фага дикого типа. [ 67 ]

Было высказано предположение, что мутационные изменения в ДНК-полимеразе фага могут стимулировать переключение цепи матрицы (рекомбинацию выбора копии) во время репликации . [ 67 ]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Боллум Ф.Дж. (август 1960 г.). «Полимераза тимуса теленка» . Журнал биологической химии . 235 (8): 2399–2403. дои : 10.1016/S0021-9258(18)64634-4 . ПМИД   13802334 .
  2. ^ Фаласки А., Корнберг А. (апрель 1966 г.). «Биохимические исследования бактериального спорообразования. II. Полимераза дезоксирибонуклеиновой кислоты в спорах Bacillus subtilis» . Журнал биологической химии . 241 (7): 1478–1482. дои : 10.1016/S0021-9258(18)96736-0 . ПМИД   4957767 .
  3. ^ Леман И.Р., Бессман М.Дж., Симмс Э.С., Корнберг А. (июль 1958 г.). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. I. Получение субстратов и частичная очистка фермента из кишечной палочки» . Журнал биологической химии . 233 (1): 163–170. дои : 10.1016/S0021-9258(19)68048-8 . ПМИД   13563462 .
  4. ^ Ричардсон С.С., Шильдкраут С.Л., Апосян Х.В., Корнберг А. (январь 1964 г.). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. XIV. Дальнейшая очистка и свойства полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты Escherichia coli » . Журнал биологической химии . 239 : 222–232. дои : 10.1016/S0021-9258(18)51772-5 . ПМИД   14114848 .
  5. ^ Шахман Х.К., Адлер Дж., Раддинг К.М., Леман И.Р., Корнберг А. (ноябрь 1960 г.). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. VII. Синтез полимера дезоксиаденилата и дезокситимидилата» . Журнал биологической химии . 235 (11): 3242–3249. дои : 10.1016/S0021-9258(20)81345-3 . ПМИД   13747134 .
  6. ^ Циммерман Б.К. (май 1966 г.). «Очистка и свойства полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты Micrococcus lysodeikticus» . Журнал биологической химии . 241 (9): 2035–2041. дои : 10.1016/S0021-9258(18)96662-7 . ПМИД   5946628 .
  7. ^ «Нобелевская премия по физиологии и медицине 1959 года» . Нобелевский фонд . Проверено 1 декабря 2012 г.
  8. ^ Тессман I, Кеннеди, Массачусетс (февраль 1994 г.). «ДНК-полимераза II Escherichia coli в обход абазовых сайтов in vivo» . Генетика . 136 (2): 439–448. дои : 10.1093/генетика/136.2.439 . ПМЦ   1205799 . ПМИД   7908652 .
  9. ^ Перейти обратно: а б Ленинджер А.Л., Кокс М.М., Нельсон Д.Л. (2013). Ленингерские принципы биохимии (6-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. ISBN  978-1-4292-3414-6 . OCLC   824794893 .
  10. ^ Гаррет Дж. (2013). Биохимия . Мэри Финч.
  11. ^ Хантер В.Н., Браун Т., Ананд Н.Н., Кеннард О. (1986). «Структура пары оснований аденин-цитозин в ДНК и ее значение для восстановления несоответствия». Природа . 320 (6062): 552–555. Бибкод : 1986Natur.320..552H . дои : 10.1038/320552a0 . ПМИД   3960137 . S2CID   4319887 .
  12. ^ Свон М.К., Джонсон Р.Э., Пракаш Л., Пракаш С., Аггарвал А.К. (сентябрь 2009 г.). «Структурные основы высокоточного синтеза ДНК дрожжевой ДНК-полимеразой дельта» . Структурная и молекулярная биология природы . 16 (9): 979–986. дои : 10.1038/nsmb.1663 . ПМК   3055789 . ПМИД   19718023 .
  13. ^ Стейц Т.А. (июнь 1999 г.). «ДНК-полимеразы: структурное разнообразие и общие механизмы» . Журнал биологической химии . 274 (25): 17395–17398. дои : 10.1074/jbc.274.25.17395 . ПМИД   10364165 .
  14. ^ Перейти обратно: а б с д и Лосик Р., Уотсон Дж.Д., Бейкер Т.А., Белл С., Ганн А., Левин М.В. (2008). Молекулярная биология гена (6-е изд.). Сан-Франциско: Пирсон/Бенджамин Каммингс. ISBN  978-0-8053-9592-1 .
  15. ^ Маккарти Д., Миннер С., Бернштейн Х., Бернштейн С. (октябрь 1976 г.). «Скорость элонгации ДНК и распределение точек роста фага Т4 дикого типа и янтарного мутанта с задержкой ДНК». Журнал молекулярной биологии . 106 (4): 963–981. дои : 10.1016/0022-2836(76)90346-6 . ПМИД   789903 .
  16. ^ Перейти обратно: а б Харильо Х., Ибарра Б., Као-Гарсия Ф.Д. (2021). «Репликация ДНК: in vitro анализ и модели данных манипуляций с одиночными молекулами » . Журнал вычислительной и структурной биотехнологии . 19 : 3765–3778. дои : 10.1016/j.csbj.2021.06.032 . ПМЦ   8267548 . ПМИД   34285777 .
  17. ^ Файле Дж., Фортер П., Сен-Лин Т., Лоран Дж. (июнь 2002 г.). «Эволюция семейств ДНК-полимераз: доказательства множественного обмена генами между клеточными и вирусными белками» (PDF) . Журнал молекулярной эволюции . 54 (6): 763–773. Бибкод : 2002JMolE..54..763F . CiteSeerX   10.1.1.327.4738 . дои : 10.1007/s00239-001-0078-x . ПМИД   12029358 . S2CID   15852365 . Архивировано из оригинала (PDF) 29 июля 2020 г. Проверено 23 сентября 2019 г.
  18. ^ Перейти обратно: а б с Райя П., Каррони М., Анри Э., Пео-Арноде Дж., Брюле С., Беген П. и др. (январь 2019 г.). «Структура комплекса PolD DP1-DP2, связанного с ДНК, и ее значение для истории эволюции ДНК и РНК-полимераз» . ПЛОС Биология . 17 (1): e3000122. дои : 10.1371/journal.pbio.3000122 . ПМК   6355029 . ПМИД   30657780 .
  19. ^ Бём Э.М., Пауэрс К.Т., Кондратик К.М., Спайс М., Хаутман Дж.К., Вашингтон, штат Монтана (апрель 2016 г.). «Мотив ДНК-полимеразы η, взаимодействующий с белком пролиферирующего клеточного ядерного антигена (PCNA) (PIP), опосредует ее взаимодействие с C-концевым доменом Rev1» . Журнал биологической химии . 291 (16): 8735–8744. дои : 10.1074/jbc.M115.697938 . ПМЦ   4861442 . ПМИД   26903512 .
  20. ^ Ян В. (май 2014 г.). «Обзор ДНК-полимераз Y-семейства и тематическое исследование ДНК-полимеразы человека η» . Биохимия . 53 (17): 2793–2803. дои : 10.1021/bi500019s . ПМК   4018060 . ПМИД   24716551 .
  21. ^ Мага Г., Хубшер У., Спадари С., Виллани Дж. (2010). ДНК-полимеразы: открытие, функции характеристики в клеточных ДНК-транзакциях . Мировое научное издательство. ISBN  978-981-4299-16-9 .
  22. ^ Чой Ч., Бертон З.Ф., Ушева А. (февраль 2004 г.). «Аутоацетилирование факторов транскрипции как механизм контроля экспрессии генов» . Клеточный цикл . 3 (2): 114–115. дои : 10.4161/cc.3.2.651 . ПМИД   14712067 .
  23. ^ Чиен А., Эдгар Д.Б., Трела Дж.М. (сентябрь 1976 г.). «Полимераза дезоксирибонуклеиновой кислоты крайнего термофила Thermus aquaticus» . Журнал бактериологии . 127 (3): 1550–1557. дои : 10.1128/JB.127.3.1550-1557.1976 . ПМК   232952 . ПМИД   8432 .
  24. ^ Перейти обратно: а б Банах-Орловска М., Фиялковска И.Ю., Шаапер Р.М., Йончик П. (октябрь 2005 г.). «ДНК-полимераза II как фактор точности синтеза хромосомной ДНК в Escherichia coli» . Молекулярная микробиология . 58 (1): 61–70. дои : 10.1111/j.1365-2958.2005.04805.x . ПМИД   16164549 . S2CID   12002486 .
  25. ^ Вид белка InterPro: P61875
  26. ^ Перейти обратно: а б с Макарова К.С., Крупович М., Кунин Е.В. (2014). «Эволюция репликативных ДНК-полимераз у архей и их вклад в механизм репликации эукариот» . Границы микробиологии . 5 : 354. дои : 10.3389/fmicb.2014.00354 . ПМК   4104785 . ПМИД   25101062 .
  27. ^ Роэ М., Шраге К., Мейнхардт Ф. (декабрь 1991 г.). «Линейная плазмида pMC3-2 из Morchella conica структурно связана с аденовирусами». Современная генетика . 20 (6): 527–533. дои : 10.1007/BF00334782 . ПМИД   1782679 . S2CID   35072924 .
  28. ^ Олсон М.В., Даллманн Х.Г., МакГенри К.С. (декабрь 1995 г.). «Комплекс DnaX голофермента ДНК-полимеразы III Escherichia coli. Комплекс chipsi функционирует за счет увеличения сродства тау и гамма к дельта.дельта' до физиологически значимого диапазона» . Журнал биологической химии . 270 (49): 29570–29577. дои : 10.1074/jbc.270.49.29570 . ПМИД   7494000 .
  29. ^ Ляо Ю, Ли Ю, Шредер Дж.В., Симмонс Л.А., Битин Дж.С. (декабрь 2016 г.). «Динамика одномолекулярной ДНК-полимеразы бактериальной реплисомы в живых клетках» . Биофизический журнал . 111 (12): 2562–2569. Бибкод : 2016BpJ...111.2562L . дои : 10.1016/j.bpj.2016.11.006 . ПМК   5192695 . ПМИД   28002733 .
  30. ^ Перейти обратно: а б с Сюй ZQ, Диксон Н.Э. (декабрь 2018 г.). «Бактериальные реплисомы» . Современное мнение в области структурной биологии . 53 : 159–168. дои : 10.1016/j.sbi.2018.09.006 . ПМИД   30292863 .
  31. ^ Гудман М.Ф. (2002). «Склонные к ошибкам репарационные ДНК-полимеразы у прокариот и эукариот». Ежегодный обзор биохимии . 71 : 17–50. doi : 10.1146/annurev.biochem.71.083101.124707 . ПМИД   12045089 . S2CID   1979429 .
  32. ^ Мори Т., Накамура Т., Оказаки Н., Фурукохри А., Маки Х., Акияма М.Т. (2012). «Escherichia coli DinB ингибирует развитие репликационной вилки, не вызывая существенного ответа SOS» . Гены и генетические системы . 87 (2): 75–87. дои : 10.1266/ggs.87.75 . ПМИД   22820381 .
  33. ^ Ярош Д.Ф., Годой В.Г., Уокер Г.К. (апрель 2007 г.). «Умелое и точное обход стойких повреждений ДНК с помощью ДНК-полимераз DinB» . Клеточный цикл . 6 (7): 817–822. дои : 10.4161/cc.6.7.4065 . ПМИД   17377496 .
  34. ^ Патель М., Цзян К., Вудгейт Р., Кокс М.М., Гудман М.Ф. (июнь 2010 г.). «Новая модель SOS-индуцированного мутагенеза: как белок RecA активирует ДНК-полимеразу V» . Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 45 (3): 171–184. дои : 10.3109/10409238.2010.480968 . ПМК   2874081 . ПМИД   20441441 .
  35. ^ Саттон, доктор медицинских наук, Уокер Г.К. (июль 2001 г.). «Управление ДНК-полимеразами: координация репликации ДНК, репарации ДНК и рекомбинации ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (15): 8342–8349. Бибкод : 2001PNAS...98.8342S . дои : 10.1073/pnas.111036998 . ПМК   37441 . ПМИД   11459973 .
  36. ^ Перейти обратно: а б Райчаудхури П., Басу А.К. (март 2011 г.). «Генетическая потребность в мутагенезе перекрестной связи G[8,5-Me]T в Escherichia coli: ДНК-полимеразы IV и V конкурируют за рискованный обходной путь» . Биохимия . 50 (12): 2330–2338. дои : 10.1021/bi102064z . ПМК   3062377 . ПМИД   21302943 .
  37. ^ Мадру С., Хеннеке Г., Райя П., Югонно-Бофе I, Пеау-Арноде Г., Англия П. и др. (март 2020 г.). «Структурная основа повышенной процессивности ДНК-полимераз D-семейства в комплексе с PCNA» . Природные коммуникации . 11 (1): 1591. Бибкод : 2020NatCo..11.1591M . дои : 10.1038/s41467-020-15392-9 . ПМК   7101311 . ПМИД   32221299 .
  38. ^ Ишино Ю, Комори К, Канн И.К., Кога Ю (апрель 1998 г.). «Новое семейство ДНК-полимераз, обнаруженное у архей» . Журнал бактериологии . 180 (8): 2232–2236. дои : 10.1128/JB.180.8.2232-2236.1998 . ПМЦ   107154 . ПМИД   9555910 .
  39. ^ Соге Л., Райя П., Хеннеке Г., Деларю М. (2016). «Общая архитектура активного сайта между архейными PolD и многосубъединичными РНК-полимеразами, выявленная с помощью рентгеновской кристаллографии» . Природные коммуникации . 7 : 12227. Бибкод : 2016NatCo...712227S . дои : 10.1038/ncomms12227 . ПМЦ   4996933 . ПМИД   27548043 .
  40. ^ Ямасаки К., Урушибата Ю., Ямасаки Т., Арисака Ф., Мацуи И. (август 2010 г.). «Структура раствора N-концевого домена небольшой субъединицы ДНК-полимеразы D-семейства архей обнаруживает эволюционное родство с эукариотическими полимеразами B-семейства» . Письма ФЭБС . 584 (15): 3370–3375. дои : 10.1016/j.febslet.2010.06.026 . ПМИД   20598295 . S2CID   11229530 .
  41. ^ Исино С, Исино Ю (2014). «ДНК-полимеразы как полезные реагенты для биотехнологии - история исследований в этой области» . Границы микробиологии . 5 : 465. дои : 10.3389/fmicb.2014.00465 . ПМК   4148896 . ПМИД   25221550 .
  42. ^ Кунин Е.В., Крупович М., Ишино С., Ишино Ю. (июнь 2020 г.). «Механизм репликации LUCA: общий источник репликации и транскрипции ДНК» . БМК Биология . 18 (1): 61. дои : 10.1186/s12915-020-00800-9 . ПМЦ   7281927 . ПМИД   32517760 .
  43. ^ Ямтич Дж., Суизи Дж.Б. (май 2010 г.). «Семейство ДНК-полимераз X: функции, структура и клеточные роли» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1804 (5): 1136–1150. дои : 10.1016/j.bbapap.2009.07.008 . ПМК   2846199 . ПМИД   19631767 .
  44. ^ Чанский М.Л., Маркс А., Пит А. (2012). Основная медицинская биохимия Маркса: клинический подход (4-е изд.). Филадельфия: Wolter Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. п. глава13. ISBN  978-1608315727 .
  45. ^ Чунг Д.В., Чжан Дж.А., Тан С.К., Дэви Э.В., Со А.Г., Дауни К.М. (декабрь 1991 г.). «Первичная структура каталитической субъединицы ДНК-полимеразы человека дельта и хромосомное расположение гена» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (24): 11197–11201. Бибкод : 1991PNAS...8811197C . дои : 10.1073/pnas.88.24.11197 . ПМК   53101 . ПМИД   1722322 .
  46. ^ Перселл З.Ф., Исоз И., Лундстрём Э.Б., Йоханссон Э., Кункель Т.А. (июль 2007 г.). «ДНК-полимераза дрожжей эпсилон участвует в репликации ДНК ведущей цепи» . Наука . 317 (5834): 127–130. Бибкод : 2007Sci...317..127P . дои : 10.1126/science.1144067 . ПМК   2233713 . ПМИД   17615360 .
  47. ^ Лухан С.А., Уильямс Дж.С., Кункель Т.А. (сентябрь 2016 г.). «ДНК-полимеразы разделяют работу по репликации генома» . Тенденции в клеточной биологии . 26 (9): 640–654. дои : 10.1016/j.tcb.2016.04.012 . ПМЦ   4993630 . ПМИД   27262731 .
  48. ^ Джонсон Р.Э., Классен Р., Пракаш Л., Пракаш С. (июль 2015 г.). «Основная роль ДНК-полимеразы δ в репликации как ведущих, так и отстающих цепей ДНК» . Молекулярная клетка . 59 (2): 163–175. doi : 10.1016/j.molcel.2015.05.038 . ПМЦ   4517859 . ПМИД   26145172 .
  49. ^ Перейти обратно: а б Дубли С., Зан К.Е. (2014). «Структурные данные о репликации ДНК эукариот» . Границы микробиологии . 5 : 444. дои : 10.3389/fmicb.2014.00444 . ПМК   4142720 . ПМИД   25202305 .
  50. ^ Эдвардс С., Ли К.М., Леви Д.Л., Браун Дж., Сноу П.М., Кэмпбелл Дж.Л. (апрель 2003 г.). «ДНК-полимераза эпсилон Saccharomyces cerevisiae и сигма-полимераза взаимодействуют физически и функционально, что указывает на роль полимеразы эпсилон в слипании сестринских хроматид» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (8): 2733–2748. дои : 10.1128/mcb.23.8.2733-2748.2003 . ПМЦ   152548 . ПМИД   12665575 .
  51. ^ Заремба-Недзведска К., Касерес Э.Ф., Со Дж.Х., Бэкстрем Д., Юзокайте Л., Ванкастер Э. и др. (январь 2017 г.). «Асгардские археи проливают свет на происхождение сложности эукариотических клеток» . Природа 541 (7637): 353–358. Бибкод : 2017Nature.541..353Z . дои : 10.1038/nature21031 . ОСТИ   1580084 . ПМИД   28077874 . S2CID   4458094 .
  52. ^ Омори Х., Ханафуса Т., Охаши Э., Вазири С. (2009). Отдельные роли структурированных и неструктурированных областей ДНК-полимераз Y-семейства . Достижения в области химии белков и структурной биологии. Том. 78. стр. 99–146. дои : 10.1016/S1876-1623(08)78004-0 . ISBN  9780123748270 . ПМК   3103052 . ПМИД   20663485 .
  53. ^ Ган Г.Н., Виттшибен Дж.П., Виттшибен Б.О., Вуд Р.Д. (январь 2008 г.). «ДНК-полимераза дзета (pol zeta) у высших эукариот» . Клеточные исследования . 18 (1): 174–183. дои : 10.1038/cr.2007.117 . ПМИД   18157155 .
  54. ^ Бьенсток Р.Дж., Берд В.А., Уилсон С.Х. (октябрь 2014 г.). «Филогенетический анализ и эволюционное происхождение членов X-семейства ДНК-полимераз» . Восстановление ДНК . 22 : 77–88. дои : 10.1016/j.dnarep.2014.07.003 . ПМК   4260717 . ПМИД   25112931 .
  55. ^ Прасад Р., Чаглаян М., Дай Д.П., Надалутти К.А., Чжао М.Л., Гассман Н.Р. и др. (декабрь 2017 г.). «ДНК-полимераза β: недостающее звено основного механизма эксцизионной репарации в митохондриях млекопитающих» . Восстановление ДНК . 60 : 77–88. дои : 10.1016/j.dnarep.2017.10.011 . ПМЦ   5919216 . ПМИД   29100041 .
  56. ^ Чжан Л., Чан С.С., Вольф DJ (июль 2011 г.). «Митохондриальные нарушения дисфункции ДНК-полимеразы γ: от анатомической диагностики к молекулярной патологии» . Архивы патологии и лабораторной медицины . 135 (7): 925–934. дои : 10.5858/2010-0356-RAR.1 . ПМК   3158670 . ПМИД   21732785 .
  57. ^ Стампф JD, Copeland WC (январь 2011 г.). «Репликация митохондриальной ДНК и заболевания: данные о мутациях ДНК-полимеразы γ» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 68 (2): 219–233. дои : 10.1007/s00018-010-0530-4 . ПМК   3046768 . ПМИД   20927567 .
  58. ^ Хогг М., Зауэр-Эрикссон А.Е., Йоханссон Э. (март 2012 г.). «Беспорядочный синтез ДНК с помощью ДНК-полимеразы θ человека» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (6): 2611–2622. дои : 10.1093/nar/gkr1102 . ПМК   3315306 . ПМИД   22135286 .
  59. ^ Перейти обратно: а б «UniProtKB — Q7Z5Q5 (DPOLN_HUMAN)» . Унипрот . Проверено 5 июля 2018 г.
  60. ^ Капп Дж.Д., Нильсен Б.Л. (ноябрь 2014 г.). «Миниобзор: Репликация ДНК в митохондриях растений» . Митохондрия . 19 (Часть Б): 231–237. дои : 10.1016/j.mito.2014.03.008 . ПМК   417701 . ПМИД   24681310 .
  61. ^ Перейти обратно: а б с Роусон Дж.М., Николаичик О.А., Кил Б.Ф., Патак В.К., Ху В.С. (ноябрь 2018 г.). «Рекомбинация необходима для эффективной репликации ВИЧ-1 и поддержания целостности вирусного генома» . Исследования нуклеиновых кислот . 46 (20): 10535–10545. дои : 10.1093/nar/gky910 . ПМК   6237782 . ПМИД   30307534 .
  62. ^ Кромер Д., Гримм А.Дж., Шлуб Т.Э., Мак Дж., Давенпорт, член парламента (январь 2016 г.). «Оценка скорости переключения и рекомбинации матрицы ВИЧ in vivo» . СПИД . 30 (2): 185–192. дои : 10.1097/QAD.0000000000000936 . ПМИД   26691546 . S2CID   20086739 .
  63. ^ Ху В.С., Темин Х.М. (ноябрь 1990 г.). «Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция». Наука . 250 (4985): 1227–1233. Бибкод : 1990Sci...250.1227H . дои : 10.1126/science.1700865 . ПМИД   1700865 .
  64. ^ Гулиан М., Лукас З.Дж., Корнберг А. (февраль 1968 г.). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. XXV. Очистка и свойства полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты, индуцированной инфицированием фагом Т4» . Журнал биологической химии . 243 (3): 627–638. дои : 10.1016/S0021-9258(18)93650-1 . ПМИД   4866523 .
  65. ^ Хуанг В.М., Lehman IR (май 1972 г.). «О экзонуклеазной активности полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты фага Т4» . Журнал биологической химии . 247 (10): 3139–3146. дои : 10.1016/S0021-9258(19)45224-1 . ПМИД   4554914 .
  66. ^ Гиллин Ф.Д., Носсал Н.Г. (сентябрь 1976 г.). «Контроль частоты мутаций с помощью ДНК-полимеразы бактериофага Т4. I. Антимутаторная ДНК-полимераза CB120 дефектна при смещении цепи» . Журнал биологической химии . 251 (17): 5219–5224. дои : 10.1016/S0021-9258(17)33149-6 . ПМИД   956182 .
  67. ^ Перейти обратно: а б Бернштейн Х. (август 1967 г.). «Влияние на рекомбинацию мутационных дефектов ДНК-полимеразы и дезоксицитидилатгидроксиметилазы фага Т4Д» . Генетика . 56 (4): 755–769. дои : 10.1093/генетика/56.4.755 . ПМЦ   1211652 . ПМИД   6061665 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с ДНК-полимеразами .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=DNA_polymerase&oldid=1231780148"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 39a6019b44c8213c11640f4bae02c1c7__1719719340
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/39/c7/39a6019b44c8213c11640f4bae02c1c7.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
DNA polymerase - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)