DNK polimeraza
DNK polimeraza je enzim koji asistira pri DNK replikaciji. Enzim katalizuje polimerizacionu reakciju deoksiribonukleotida na lancima DNK molekula, koje enzimi čitaju i koriste kao kalup. Novonastali polimerizovani molekul je komplementaran lancu koji je korišćen kao kalup.[1]
Svi enzimi DNK polimeraze sintetišu DNK molekul u pravcu 5' → 3'. Do sada nije nađen ni jedan enzim DNK polimeraze koji može da započne novi lanac u suprotnom pravcu. Enzim pomaže pri dodavanju novih nukleotida na već postojeću 3-ON grupu. Zbog ovoga enzimu je potreban prajmer, na koji može da nadoveže prvi nukleotid. Prajmeri su sastavljeni od DNK i RNK baza, i sitetisani su od strane enzima primaza. Enzim koji se zove helikaza ima ulogu da rasplete molekul DNK pri čemu dolazi do raskidanja vodoničnih veza među bazama u nukletidima, i pretvori ga od spiralno uvijenih lanaca u linearni molekul. Pri tome ulogu igraju i tzv. SSB (engl. single strand binding) proteini koji se vezuju sa raspleteni lanac i sprečavaju ponovno zauzimanje spiralne konformacije pre završetka replikacije.
DNK polimeraza je holoenzim, jer je prisustvo jona magnezijuma neophodno kao kofaktor, kako bi enzim postao aktivan. Bez jona magnezijuma, enzim se naziva apoenzim.
Popravljanje grešaka pri preplikaciji DNK molekula je jedan od uloga nekih DNK polimeraza (za koje se kaže da vrše editorsku funkciju), ali ne svih.
Neki virusi takođe kodiraju za specijalne DNK Polimeraze koji mogu selektivno da replikuju viralni DNK. Retrovirusi imaju gene koji kodiraju za neobični enzim DNK Polimeraze koji se zove obrnuta transkriptaza (engleski Reverse Transcriptase i obično se obeležava skraćenicom RT), i taj enzim zavisi od RNK, ali je ipak DNK Polimeraza, što znači da polimerizuje DNK molekul, a pritom koristi RNK kao kalup.
Bakterije
urediBakterije poseduju četiri nama poznatih DNK Polimeraza[2]:
- Pol I: ima ulogu u popravljanju grešaka DNK molekula i ima mogućnost da seče u pravcu 5'→ 3' i 3'→ 5'. Veoma je važna za uklanjanje RNK početnica, mada ovo može da izvrši i specifičan enzim - Rnaza H
- Pol II: ima ulogu u replikaciji oštećenog DNK moelkula i čita u pravcu 5'→ 3'
- Pol III: je glavni enzim za replikaciju DNK molekula
- Pol IV: popravljaju pogrešno postavljane nukleotide, ali im je stopa efikasnosti niska
Eukariote
urediKod eukariota je do sada poznato pet DNK Polimeraza[3][4]:
- Pol α: ima ulogu enzima primaze, tj. sintetiše RNK prajmer. Nakon elongacije i nekoliko stotina nukleotida, DNK Polimeraze δ i ε se aktiviraju inastave elongaciju molekula.
- Pol β: ima ulogu u korektovanju pogrešno nadovezanih nukleotida.
- Pol γ: replikuje mitohondrijski DNK.
- Pol δ: ima primarnu ulogu u DNK replikaciji, i čita u pravcu 5'→ 3'
- Pol ε: videti DNK Polimerazu δ
Interesantno je da nijedna od do sada otkrivenih DNK polimeraza nema 3'→ 5' egzonukleaznu aktivnost što upućuje na zaključak da su prokarioti razvili za sada nerazjašnjenje mehanizme uklanjanja RNK početnica.
Reference
uredi- ^ Donald Voet; Judith G. Voet (2005). „Chapter 30. DNA replication, repair, and recombination”. Biochemistry (3 izd.). Wiley. ISBN 9780471193500.
- ^ Mandel GL, Bannett JE, Dolin R, ur. (2000). Principles and Practise of Infectious Diseases (5 izd.). Philadelphia, PA: Churchill Livingstone. doi:10.1016/S1473-3099(10)70089-X. ISBN 044307593X.
- ^ Donald Voet; Judith G. Voet (2005). Biochemistry (3 izd.). Wiley. str. 99—101,1162—70. ISBN 9780471193500.
- ^ Thomas L. Lemke; David A. Williams, ur. (2002). Foye's Principles of Medicinal Chemistry (5. izd.). Baltimore: Lippincott Willams & Wilkins. str. 1019—27. ISBN 0781744431.
Literatura
uredi- Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
- Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
- Lazarević, M: Ogledi iz medicinske genetike, Beograd, 1986.
- Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
- Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
- Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
- Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
- Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
- Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
- Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
- Šerban, Nada: ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001
- Nicholas C. Price; Lewis Stevens (1999). Fundamentals of Enzymology: The Cell and Molecular Biology of Catalytic Proteins (Third izd.). USA: Oxford University Press. ISBN 019850229X.
- Eric J. Toone (2006). Advances in Enzymology and Related Areas of Molecular Biology, Protein Evolution (Volume 75 izd.). Wiley-Interscience. ISBN 0471205036.
- Branden C; Tooze J. Introduction to Protein Structure. New York, NY: Garland Publishing. ISBN 0-8153-2305-0.
- Irwin H. Segel. Enzyme Kinetics: Behavior and Analysis of Rapid Equilibrium and Steady-State Enzyme Systems (Book 44 izd.). Wiley Classics Library. ISBN 0471303097.
- William P. Jencks (1987). Catalysis in Chemistry and Enzymology. Dover Publications. ISBN 0486654605.
