DNA聚合酶:它是什么，它有什么作用?
什么是DNA聚合酶?
许多分子生物学家最初认为，第一个DNA分子是地球上生命存在的原因。这种看法在多年的研究和实验工作之后发生了改变。现在，生物学家非常确信，DNA合成和复制需要大量的蛋白质，这意味着DNA及其复制机制一定是在生命早期较晚出现的。
事实上，许多分子生物学家认为，DNA起源于RNA和蛋白质的世界，在一个关键的进化时期(在RNA世界)和最后一个普遍的共同祖先(LUCA，或LUA)的出现。
LUCA是地球上所有生物的祖先，它似乎是一种小型单细胞生物，细胞内可能有一圈自由漂浮的环状DNA线圈。这个共同的祖先和它的DNA，从我们的细胞一直延续到数千代。
这听起来像是一场极其漫长的投篮和梯子游戏。
现在，脱氧核糖核酸，或DNA，复制。它的复制机制解释了我们所知道的生命是如何从单细胞生物进化到更复杂的东西的。
储存在生物体内的遗传信息以多种方式转移和修改，这使得解码我们的DNA并将其与其他生物进行比较，对我们理解地球上生命的进化至关重要。
基因组DNA复制或复制的过程被称为DNA复制。并利用该方法进行了新链的聚合DNA聚合酶以及参与这一过程的其他几种酶。DNA聚合酶是一种多亚基酶，催化核苷酸加入到现有的DNA分子链上。
1956年，Arthur Kornberg在裂解物中首次发现了这种聚合酶大肠杆菌(e.c coli)发现它们能够利用三磷酸脱氧核苷酸(dNTPs)和DNA模板链合成新的DNA链。
这些酶是真核生物和原核生物均有细胞。每种生物都含有多种类型的DNA极性，在不同的生化过程中具有不同的聚合酶活性。此外，生物体内复制性DNA聚合酶的数量显示了其基因组和复制过程的复杂性。
例如，真核生物比原核生物有更大的基因组和更复杂的规则。因此，它们比原核生物和病毒具有更多的复制和修复DNA极性(包括细胞器特异性酶)。
本文综述了真核生物和原核生物DNA聚合酶的结构和功能。
万博全站登录Excedr向预算紧张的生命科学和生物技术领域的无数研究实验室租赁了设备。如果这听起来像你的实验室，考虑一下租用你需要的尖端实验设备并为其他关键的运营领域节省资金，这样你就可以更有效地发展或运营你的公司或流程。
DNA聚合酶结构
更复杂的细胞拥有更多的DNA聚合酶;病毒只有1个DNA pol，原核生物有5个DNA pol (DNA聚合酶I、II、III、IV和V)，真核生物有15个DNA pol，用希腊字母命名为DNA pol α，，， ẟ， ε， ζ， η， θ， ι， λ。和v。
从所有生物体中分离和研究DNA聚合酶。根据序列相似性，将其分为A、B、C、D、X、Y和rt 7个科结构表征四种主要DNA聚合酶的分类如下:
A家族的结构
a家族DNA聚合酶由复制型或修复型聚合酶组成。在DNA合成的催化过程中，复制聚合酶将游离核苷酸与模板DNA链匹配。碱基对(鸟嘌呤(G)碱基对与胞嘧啶(C)，腺嘌呤(A)碱基对与胸腺嘧啶(T))发生在两条链之间，并形成氢键。其例子包括T7 DNA聚合酶和真核线粒体DNA聚合酶γ。
修复聚合酶检查或校对DNA链的突变或异常。它们同时具有5 ' -3 '和3 ' -5 '(在某些情况下)外切酶活性。修复聚合酶是来自大肠杆菌的DNA聚合酶，来自大肠杆菌的DNA聚合酶水生栖热菌,和pol I从芽孢杆菌stearothermophilus．
大肠杆菌DNA pol I具有5 '→3 '聚合酶结构域和3 '→5 '外切酶结构域。这些特征允许聚合酶在DNA复制和重组过程中填补缺口。
B族的结构
b家族DNA聚合酶参与DNA复制过程。它们催化合成前导链和后随链，后随链被合成为小的寡核苷酸，称为DNA冈崎片段。
任何错误的核苷酸的结合都可能导致几个突变。为了纠正这些错误，b家族DNA聚合酶进行校对活动，有助于识别新合成的DNA中的任何错误。这些聚合酶家族存在于真菌、植物和一些噬菌体中。它的例子包括DNA pol II。
X家庭结构
X家族由真核生物DNA聚合酶pol β(碱基切除修复的主要酶活性)、pol μ、pol λ和pol σ组成。Pol β有助于修复DNA链中的烷基化，氧化或碱性位点。Pol λ和Pol μ参与了过氧化氢和电离辐射损伤部位的修复。
Y家庭结构
y家族DNA聚合酶含有pol IV，是一种易出错的DNA聚合酶，参与非靶向诱变。在DNA损伤反应后，通过dinB基因表达Pol IV。该信号干扰pol III全酶的活性，从而停止复制并为DNA修复提供时间。
DNA聚合酶的y家族也包含pol V，绕过DNA损伤继续复制。
DNA聚合酶的两种主要功能
DNA聚合酶在生物体内有两个主要功能:DNA复制和DNA修复。这两种活动对机体的正常发育和功能都是必不可少的。
1.DNA复制
在体内的DNA复制过程中，第一步是解开DNA双螺旋结构，破坏氢键，从而形成两条单链。这导致了y形结构的形成，称为复制分叉。每条链都暴露了开始复制的原始位点。
DNA复制是一个不连续的过程，因此需要一个以上的DNA pol作用于前链和后链。在真核生物中，这一过程由引物(依赖DNA的RNA聚合酶)启动，该酶在模板DNA上合成一个短的寡核苷酸RNA序列，称为引物。
然后，RNA序列被转移到DNA pol α的活性位点，在复制的起点启动DNA的复制(领先和滞后)。随后，DNA pol ẟ (DNA pol ε也起作用)到达DNA链，释放DNA pol α，通过延长DNA链的大部分来完成DNA复制的过程。
DNA聚合酶催化末端核苷酸的3 '羟基与待加入的核苷酸的5 '磷酸基连接。
三磷酸腺苷(ATP)也需要启动和维持细胞内的DNA合成。它提供酶进行复制过程所需的能量。
在实验室条件下,聚合酶链反应可以利用特定的DNA样本制造出数百万份DNA。试剂或底物的混合物，包括:
- DNA模板
- Taq DNA聚合酶(一种高连续性和特异性的耐热聚合酶)
- DNA引物
- 核苷酸
- 缓冲区的解决方案
- 二价阳离子
一个高保真PCR，其中包括混合的聚合酶在体外复制过程中，校对酶或高保真聚合酶被用于防止错误。
的PCR检测具有应用价值在多项研究中，包括测序、基因克隆和操作、基因突变、遗传病诊断和监测，以及用于DNA分析的遗传指纹分析。
图片:单个PCR循环的图解。
2.DNA修复
的DNA修复聚合酶对维持基因组的完整性至关重要。它们参与修复单链和双链断裂、链交联、碱基损失和碱基修饰。
不同的聚合酶具有不同的生化特性，使它们能够遵循不同的修复途径，包括错配修复、核苷酸切除修复、碱基切除修复、双链断裂修复和链间交联修复。
图片:核苷酸切除修复的图解。
万博全站登录Excedr的租赁项目为许多在预算范围内工作的实验室提供了一个创造性的财务解决方案。租用你需要的尖端实验设备，为您的业务的其他部分节省资金，并更快地实现研发里程碑。
使用Excedr采购高质量的实验室设备和消耗品万博全站登录
DNA聚合酶是不同生物体内参与DNA复制的重要催化酶之一。这些酶在不同的生物体中具有不同的结构和功能特性。它们是许多人都非常感兴趣的话题03manbetx.com ，包括生物化学、分子生物学和生物技术实验室。
在这个分子水平上进行实验需要几个步骤先进的工具和机器．
我们带给你预算友好的定制租赁计划．在Ex万博全站登录cedr，您可以租赁研发所需的尖端实验室设备和资源没有昂贵的前期成本。
联系我们的租赁代表如果您有任何疑问。我们马上就能帮助您!
