DNA polymerase

DNA polymerase 3D structure. DNA polymerase (ADN polymeraza) là một enzyme tham gia chính vào quá trình nhân đôi DNA. Những enzyme này xúc tác cho quá trình polymer hóa cácdeoxiribonucleotide dựa trên trình tự của một chuỗi DNA khác. Sợi DNA mới được tạo thành sẽ bổ sung với sợi DNA khuôn theo nguyên tắc bổ sung.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
DNA polymeraseDNA polymeraseDNA polymerase 3D structure.DNA polymerase (ADNpolymeraza) là một enzyme thamgia chính vào quá trình nhân đôiDNA. Những enzyme này xúc táccho quá trình polymer hóacácdeoxiribonucleotide dựa trêntrình tự của một chuỗi DNA khác.Sợi DNA mới được tạo thành sẽ bổsung với sợi DNAkhuôn theo nguyên tắc bổ sung.Tất cả DNA polymerase đều tổnghợp DNA theo hướng từ đầu 5 đếnđầu 3 của DNA (5 và 3 là vị trícủa nguyên tử các bon). Cho tớinay, không có enzyme DNApolymerase nào là có khả năng tổnghợp một chuỗi mới (de novo) màkhông cần nhóm OH ở đầu 3 cósẵn (tính chất này chỉ có ởnhững RNA polymerase). Vì lý donày mà DNA polymerase cần đếnsự có mặt của các primer, từ đóenzyme DNA polymerase có thểgắn các nucleotid tiếp theo. Cácprimer chính là cácđoạn oligonucleic gồmcác bazơ của RNA và DNA trongđó hai bazơ đầu tiên luôn là bazơcủa RNA. Các primer này đượctổng hợp nhờ hoạt động của mộtenzyme khác gọi là primase.Enzyme helicase cần thiết cho quátrình tháo xoắn của cấu trúc xoắnkép DNA để trở thành những sợiđơn giúp cho quá trình sao chépDNA diễn ra theo đúng nguyên tắcbán bảo toàn (semiconservative)Các DNA polymerase thường cótính bảo thủ cao về mặt cấu trúc,nghĩa là cấu trúc bộ phận tham giaxúc tác của enzyme này nhìn chungthay đổi rất ít giữa các loài. Nhữngcấu trúc được bảo lưu này nói lênđặc điểm ưu việt trong quátrình tiến hóa.DNA polymerase được xem nhưlà holoenzyme vì nó cần có mộtion Mg làm vai trò một co-factor giúp cho hoạt động đượcchuẩn xác. Khi không có nguyên tửMg này phần còn lại của enzymegọi là một apoenzyme.Chỉ có một vài DNA polymerase cókhả năng sửa chữa những sai hỏngtrên sợi DNA mới tổng hợp trongquá trình nhân đôi. Khi phát hiệnmột cặp bazơ liên kết không đúngtheo nguyên tắc bổ sung, DNApolymerase sẽ trượt ngược trở lạivà thực hiện hoạttính exonuclease để cắt bỏ bazơngoài cũng của chuỗi nucleicacid theo hướng 3-> 5cho đến vịtrí của cặp bazơ sai hỏng (hoạtđộng này được gọi là hoạt tính đọcsửa (proofreading)). Sau khi cắt bỏcặp base sai, enzyme polymerase sẽthay thế bằng bazơ thích hợp vàqua trình sao chép lại được tiếnhành.Một vài loại virus cũng mã hóanhững phân tử DNA polymeraseđặc biệt có khả năng sao chép chọnlọc DNA của virus thông qua nhiềucơ chế khác nhau.Các retrovirus mã hóa một loạiDNA polymerase sử dụng khuôn làRNA để tổng hợp những phân tửDNA, đó là các enzyme phiên mãngược (reverse transcriptase).Vi khuẩnVi khuẩn có ba nhóm DNApolymerase: Pol I: Đóng vai trò trong sửa chữa DNA . Pol II: Hoạt động như một 5- >3 exonuclease (có thể loại bỏ primer), sau đó tiếp tục kéo dài phân tử DNA để lấp vào chỗ khuyết đó. Pol III: Là polymerase chủ yếu của vi khuẩn (tham gia nhân đôi phân tử DNA), và có hoạt tính đọc sửa (proofreading).EukaryoteCho đến bây giờ người ta đã pháthiện có 6 nhóm DNA Polymerasechính trong tế bào eukaryote: Pol α: có vai trò như primase (để tổng hợp RNA primer), và sau đó thực hiên việc kéo dại phân tử DNA từ primer bằng cách gắn các nucleotid vào. Sau đó một vài trăm nucleotid kéo dài đó được cắt bỏ bởi Pol δ và ε Pol β: có chức năng sửa chữa DNA Pol γ: sao chép DNA của ty thể Pol δ: cùng với Pol ε là các polymerase chính ở tế bào eukaryote, nó có thể lấp khoảng trông sau khi cắt bỏ primer nhưng nó không có đặc tính của men 5- >3 Pol ε: tương tự như Pol δ Pol ζ.Không có polymerase nào củaeukaryote có thể cắt bỏ primers(hoạt tính 5->3 exonuclease), chứcnăng này được thực hiện bởi cácenzyme khác. Chỉ các enzyme nàoliên quan đến việc kéo dài phân tửDNA (γ, δ and ε) thì có khả năngđọc sửa proofreading (3->5exonuclease).Còn có các polymerases của cáceukaryote được biết đếnnhư: η, θ, ι, κ, λ, và µ. Và cácenzyme khác nữa, tuy nhiên danhpháp vẫn chưa rõ ràng.