ДНК - полимераза является членом семейства ферментов , которые катализируют синтез ДНК молекул из нуклеозидтрифосфат , молекулярных предшественников ДНК. Эти ферменты необходимы для репликации ДНК и обычно работают в группах для создания двух идентичных дуплексов ДНК из одного исходного дуплекса ДНК. Во время этого процесса ДНК-полимераза «считывает» существующие цепи ДНК для создания двух новых цепей, которые соответствуют существующим. [1] [2] [3] [4] [5] [6] Эти ферменты катализируют в химическую реакцию
ДНК-направленная ДНК-полимераза | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
ЕС нет. | 2.7.7.7 | |||||||
№ CAS | 9012-90-2 | |||||||
Базы данных | ||||||||
IntEnz | Просмотр IntEnz | |||||||
BRENDA | BRENDA запись | |||||||
ExPASy | Просмотр NiceZyme | |||||||
КЕГГ | Запись в KEGG | |||||||
MetaCyc | метаболический путь | |||||||
ПРИАМ | профиль | |||||||
Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
Генная онтология | Amigo / QuickGO | |||||||
|
- дезоксинуклеозида трифосфат + ДНК п ⇌ пирофосфат + ДНК п + 1 .
ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды к трем первичным (3 ') концам цепи ДНК, по одному нуклеотиду за раз. Каждый раз, когда клетка делится , ДНК-полимеразы должны дублировать ДНК клетки, так что копия исходной молекулы ДНК может быть передана каждой дочерней клетке. Таким образом, генетическая информация передается из поколения в поколение.
Прежде чем начнется репликация, фермент, называемый геликазой, раскручивает молекулу ДНК из ее плотно сплетенной формы, разрывая водородные связи между нуклеотидными основаниями . Это открывает или «расстегивает» двухцепочечную ДНК, чтобы получить две одинарные цепи ДНК, которые можно использовать в качестве матриц для репликации в указанной выше реакции.
История
В 1956 году Артур Корнберг и его коллеги обнаружили ДНК-полимеразу I (Pol I) в кишечной палочке Escherichia coli . Они описали процесс репликации ДНК, с помощью которого ДНК-полимераза копирует основную последовательность цепочки ДНК-матрицы. Позднее Корнберг был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1959 году за эту работу. [7] ДНК-полимераза II была открыта Томасом Корнбергом (сыном Артура Корнберга ) и Малкольмом Э. Гефтером в 1970 году, при этом дополнительно выяснена роль Pol I в репликации ДНК E. coli . [8] Еще три ДНК-полимеразы были обнаружены в E. coli , включая ДНК-полимеразу III (обнаруженную в 1970-х годах) и ДНК-полимеразы IV и V (обнаруженную в 1999 году). [9]
Функция
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 , образуя две отдельные пары, соответственно. Напротив, РНК-полимеразы синтезируют РНК из рибонуклеотидов из РНК или ДНК.
При синтезе новой ДНК ДНК-полимераза может добавлять свободные нуклеотиды только к 3'-концу вновь образующейся цепи. Это приводит к удлинению вновь образующейся нити в направлении 5'– 3 '.
Важно отметить, что направление вновь формирующейся цепи (дочерней цепи) противоположно направлению, в котором ДНК-полимераза движется вдоль цепи-матрицы. Поскольку ДНК-полимеразе требуется свободная 3'-ОН-группа 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 образуется в направлении 5'-3'. Это различие позволяет образованной двухцепочечной ДНК состоять из двух нитей ДНК, антипараллельных друг другу.
Функция ДНК-полимеразы не совсем идеальна: фермент делает примерно одну ошибку на каждый миллиард скопированных 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 вырезать неправильную пару оснований (эта активность известна как корректура ). После удаления основания полимераза может повторно вставить правильное основание, и репликация может продолжаться. Это сохраняет целостность исходной цепи ДНК, которая передается дочерним клеткам.
Верность очень важна в репликации ДНК. Несоответствие в спаривании оснований ДНК может потенциально привести к дисфункциональным белкам и может привести к раку. Многие ДНК-полимеразы содержат экзонуклеазный домен, который обнаруживает несовпадения пар оснований и, кроме того, удаляет неправильный нуклеотид и заменяет его правильным. [10] Форма и взаимодействие пары оснований Ватсона и Крика - вот что в первую очередь способствует обнаружению или ошибке. Водородные связи играют ключевую роль в связывании и взаимодействии пар оснований. Утверждается, что потеря взаимодействия, которая происходит при несовпадении, вызывает сдвиг в балансе связывания матрицы-праймера от полимеразы к экзонуклеазному домену. Кроме того, включение неправильного нуклеотида замедляет полимеризацию 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 к большой бороздке и пурина к малой бороздке. По сравнению с формой связывающего кармана ДНК-полимеразы, между пурином и остатками в малой бороздке возникают стерические конфликты, а пиримидин теряет важные ван-дер-ваальсовые и электростатические взаимодействия. [11] Пиримидин: пиримидин и пурин: несоответствия пуринов представляют менее заметные изменения, поскольку основания смещены в сторону большой бороздки, и возникают меньшие стерические затруднения. Однако, хотя разные несовпадения приводят к разным стерическим свойствам, ДНК-полимераза все еще 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.
Состав
Известные ДНК-полимеразы имеют высококонсервативную структуру, что означает, что их общие каталитические субъединицы очень мало различаются от вида к виду, независимо от их доменных структур. Консервативные структуры обычно указывают на важные, незаменимые функции клетки, поддержание которых обеспечивает эволюционные преимущества. Форму можно описать как похожую на правую руку с областями большого пальца, пальца и ладони. Пальмовый домен, по-видимому, выполняет функцию катализатора переноса фосфорильных групп в реакции переноса фосфорила. ДНК привязана к ладони, когда фермент активен. Считается, что эта реакция катализируется механизмом двух ионов металлов. Палец-домен связывает нуклеозидтрифосфаты с основанием матрицы. Домен большого пальца играет потенциальную роль в процессивности, транслокации и позиционировании ДНК. [13]
Процессивность
Быстрый катализ ДНК-полимеразы обусловлен ее процессивной природой. Процессивность - это характеристика ферментов, функционирующих на полимерных субстратах. В случае ДНК-полимеразы степень процессивности относится к среднему количеству нуклеотидов, добавляемых каждый раз, когда фермент связывает матрицу. Для средней ДНК-полимеразы требуется около одной секунды для определения местоположения и связывания соединения праймер / матрица. После связывания непроцессивная ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды со скоростью один нуклеотид в секунду. [14] : 207–208 Процессивные ДНК-полимеразы, однако, добавляют несколько нуклеотидов в секунду, резко увеличивая скорость синтеза ДНК. Степень процессивности прямо пропорциональна скорости синтеза ДНК. Скорость синтеза ДНК в живой клетке сначала определяли как скорость удлинения ДНК фага Т4 в инфицированной фагом E. coli . В период экспоненциального увеличения ДНК при 37 ° C скорость составила 749 нуклеотидов в секунду. [15]
Способность ДНК-полимеразы скользить по матрице ДНК позволяет увеличить процессивность. На вилке репликации наблюдается резкое увеличение процессивности . Этому увеличению способствует ассоциация ДНК-полимеразы с белками, известная как скользящий зажим ДНК . Зажимы представляют собой множественные белковые субъединицы, связанные в форме кольца. Используя гидролиз АТФ, класс белков, известный как загрузочные белки скользящего зажима, открывает кольцевую структуру скользящих зажимов ДНК, позволяя связываться с нитью ДНК и высвобождаться из нее. Взаимодействие белок-белок с зажимом предотвращает диффузию ДНК-полимеразы из матрицы ДНК, тем самым гарантируя, что фермент связывает одно и то же соединение праймер / матрица и продолжает репликацию. [14] : 207–208 ДНК-полимераза изменяет конформацию, увеличивая сродство к зажиму, когда оно связано с ним, и уменьшая сродство, когда оно завершает репликацию участка ДНК, что позволяет освободиться от зажима.
Различия между видами
Семейство ДНК-полимераз A | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
Символ | ДНК_пол_А | |||||||
Pfam | PF00476 | |||||||
ИнтерПро | IPR001098 | |||||||
УМНАЯ | - | |||||||
PROSITE | PDOC00412 | |||||||
SCOP2 | 1dpi / SCOPe / SUPFAM | |||||||
|
Семейство ДНК-полимераз B | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
Символ | ДНК_пол_Б | |||||||
Pfam | PF00136 | |||||||
Клан пфам | CL0194 | |||||||
ИнтерПро | IPR006134 | |||||||
PROSITE | PDOC00107 | |||||||
SCOP2 | 1 ной / СФЕРА / СУПФАМ | |||||||
|
ДНК-полимераза типа B, органелларная и вирусная | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
Символ | ДНК_пол_Б_2 | |||||||
Pfam | PF03175 | |||||||
Клан пфам | CL0194 | |||||||
ИнтерПро | IPR004868 | |||||||
|
Основываясь на гомологии последовательностей, ДНК-полимеразы можно подразделить на семь различных семейств: A, B, C, D, X, Y и RT.
Некоторые вирусы также кодируют специальные ДНК - полимеразы, такие как вирус гепатита В ДНК - полимеразы . Они могут выборочно 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 [16] | Типы ДНК-полимеразы | Таксоны | Примеры | Характерная черта |
---|---|---|---|---|
А | Репликативные и ремонтные полимеразы | Эукариотические и прокариотические | ДНК-полимераза Т7, Pol I, Pol γ, θ и ν | Два экзонуклеазных домена (3'-5 'и 5'-3') |
B | Репликативные и ремонтные полимеразы | Эукариотические и прокариотические | Pol II, Pol B, Pol ζ, Pol α, δ и ε | 3'-5 экзонуклеаза (корректура); вирусные используют белковый праймер |
C | Репликативные полимеразы | Прокариотический | Pol III | 3'-5 экзонуклеаза (корректура) |
D | Репликативные полимеразы | Euryarchaeota | PolD (гетеродимер DP1 / DP2) [17] | Отсутствие «ручного» признака, двойная стволовая РНК-полимераза ; 3'-5 экзонуклеаза (корректура) |
Икс | Репликативные и ремонтные полимеразы | Эукариотический | Pol β, Pol σ, Pol λ, Pol μ и терминальная дезоксинуклеотидилтрансфераза | шаблон необязательный; 5 'фосфатаза (только Pol β); слабая "ручная" особенность |
Y | Репликативные и ремонтные полимеразы | Эукариотические и прокариотические | Pol ι, Pol κ, Pol η, [18] Pol IV и Pol V | Транслезионный синтез [19] |
RT | Репликативные и ремонтные полимеразы | Вирусы, ретровирусы и эукариот | Теломераза , вирус гепатита В | РНК-зависимый |
Прокариотическая полимераза
Прокариотические полимеразы существуют в двух формах: ядерная полимераза и холофермент. Полимераза ядра синтезирует ДНК из матрицы ДНК, но она не может инициировать синтез самостоятельно или точно. Холоэнзим точно инициирует синтез.
Pol I
Прокариотические полимераз семейства А , включают ДНК - полимеразы I (Pol I) фермент, который кодируется с помощью Pola гена и повсеместно среди прокариот . Эта репарационная полимераза участвует в эксцизионной репарации как с 3'-5 ', так и с 5'-3'-экзонуклеазной активностью и в процессинге фрагментов Okazaki, генерируемых во время синтеза отстающей цепи. [20] Pol I является наиболее распространенной полимеразой, на которую приходится> 95% активности полимеразы в E. coli ; тем не менее, было обнаружено, что клетки, лишенные Pol I, позволяют предположить, что активность Pol I может быть заменена другими четырьмя полимеразами. Pol I добавляет ~ 15-20 нуклеотидов в секунду, таким образом демонстрируя плохую процессивность. Вместо этого Pol I начинает добавлять нуклеотиды на стыке праймер РНК: матрица, известном как точка начала репликации (ori). Примерно в 400 п.н. ниже источника, холоэнзим Pol III собирается и берет на себя репликацию с высокой скоростью обработки и природой. [21]
Полимераза Taq - термостойкий фермент этого семейства, которому не хватает возможности корректуры. [22]
Pol II
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 для обхода повреждений, и его присутствие в клетке может прыгать от ~ 30-50 копий на клетку до ~ 200-300 во время индукции SOS. Pol II также считается резервной копией Pol III, поскольку он может взаимодействовать с холоферментными белками и принимать на себя высокий уровень процессивности. Основная роль Pol II, как полагают, заключается в способности направлять активность полимеразы на вилке репликации и помогать застопорившимся Pol III обходить концевые несоответствия. [23]
ДНК-полимераза Pfu - термостойкий фермент этого семейства, обнаруженный у гипертермофильных архей Pyrococcus furiosus . [24] Подробная классификация делит семейство B у архей на B1, B2, B3, в котором B2 представляет собой группу псевдоферментов . Pfu принадлежит семейству B3. Другие PolBs, обнаруженные у архей, являются частью Casposons, Cas1- зависимых транспозонов. [25] Некоторые вирусы (включая ДНК-полимеразу Ф29 ) и митохондриальные плазмиды также несут polB. [26]
Pol III
Холофермент ДНК-полимераза III является основным ферментом, участвующим в репликации ДНК в E. coli, и принадлежит к полимеразам семейства C. Он состоит из трех сборок: сердечника pol III, коэффициента технологичности скользящего зажима beta и комплекса зажима-нагружения. Ядро состоит из трех субъединиц: α, концентратор активности полимеразы, ɛ, экзонуклеолитический корректор и θ, который может действовать как стабилизатор. Фактор процессивности бета-скользящего зажима также присутствует в двух экземплярах, по одному для каждого ядра, чтобы создать зажим, который включает ДНК, обеспечивая высокую процессивность. [27] Третья сборка представляет собой комплекс загрузочного зажима из семи субъединиц (τ2γδδ′χψ).
Старая учебная «модель тромбона» изображает комплекс удлинения с двумя эквивалентами основного фермента на каждой репликационной вилке (RF), по одному для каждой цепи, отстающей и ведущей. [23] Однако недавние данные исследований одиночных молекул указывают в среднем на три стехиометрических эквивалента основного фермента в каждой РФ как для Pol III, так и для его аналога в B. subtilis, PolC. [28] Внутриклеточная флуоресцентная микроскопия показала, что синтез ведущей цепи не может быть полностью непрерывным, и Pol III * (т.е. субъединицы холофермента α, ε, τ, δ и χ без скользящего зажима β2) имеет высокую частоту отрыв от активных РФ. [29] В этих исследованиях скорость оборота репликационной вилки составляла около 10 секунд для Pol III *, 47 секунд для скользящего зажима β2 и 15 секунд для геликазы DnaB. Это предполагает, что геликаза DnaB может оставаться стабильно связанной с RF и служить точкой зарождения компетентного холофермента. 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. [29] Другое исследование одиночных молекул показало, что геликазная активность DnaB и удлинение цепи могут протекать с независимой стохастической кинетикой. [29]
Pol IV
В кишечной палочке , ДНК - полимераза IV (Pol IV) , является подверженными ошибками ДНК - полимераза участвует в нецелевом мутагенезе. [30] Pol IV представляет собой полимеразу семейства Y, экспрессируемую геном dinB, который включается посредством индукции SOS, вызванной остановкой полимеразы на вилке репликации. Во время индукции SOS продукция Pol IV увеличивается в десять раз, и одна из функций в это время - вмешиваться в процессивность холофермента Pol III. Это создает контрольную точку, останавливает репликацию и дает время для восстановления повреждений ДНК с помощью соответствующего пути восстановления. [31] Другой функцией Pol IV является выполнение трансфузионного синтеза в остановленной репликационной вилке, например, обход аддуктов N2-дезоксигуанина с большей скоростью, чем пересечение неповрежденной ДНК. Клетки, лишенные гена dinB, имеют более высокую скорость мутагенеза, вызванного повреждающими ДНК агентами. [32]
Pol V
ДНК-полимераза V (Pol V) представляет собой ДНК-полимеразу Y-семейства, которая участвует в механизмах репарации ДНК SOS-ответа и синтеза трансфузии . [33] Транскрипция Pol V через гены umuDC строго регулируется, чтобы продуцировать только Pol V, когда в клетке присутствует поврежденная ДНК, вызывающая SOS-ответ. Застоявшиеся полимеразы заставляют RecA связываться с оцДНК, что приводит к самоперевариванию белка LexA. 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, что, в свою очередь, активирует каталитическую активность полимеразы umuC в отношении поврежденной ДНК. [34] В E. coli была предложена модель полимеразного «поясного ремня» для переключения pol III с pol IV в остановленной репликационной вилке, где обе полимеразы одновременно связываются с β-зажимом. [35] Однако участие более чем одной TLS-полимеразы, работающей последовательно для обхода поражения, еще не было показано на E. coli. Более того, Pol IV может катализировать как вставку, так и удлинение с высокой эффективностью, тогда как pol V считается основной полимеразой SOS TLS. Одним из примеров является обход внутрицепочечной сшивки гуанин-тимин, где на основе разницы в мутационных сигнатурах двух полимераз было показано, что pol IV и pol V конкурируют за TLS внутрицепочечной сшивки. [35]
Семья D
В 1998 году семейство D ДНК-полимеразы было обнаружено у Pyrococcus furiosus и Methanococcus jannaschii . [36] Комплекс PolD представляет собой гетеродимер из двух цепей, каждая из которых кодируется DP1 (небольшая корректура) и DP2 (большая каталитическая). В отличие от других ДНК-полимераз, структура и механизм каталитического ядра DP2 напоминают таковые у мультисубъединичных РНК-полимераз . Интерфейс DP1-DP2 напоминает интерфейс цинкового пальца эукариотической полимеразы класса B и его небольшую субъединицу. [17] DP1, экзонуклеаза, подобная Mre11 , [37] , вероятно, является предшественником небольшой субъединицы Pol α и ε , обеспечивая возможности корректуры, которые сейчас утрачены у эукариот. [25] Его N-концевой домен HSH подобен белкам AAA , особенно субъединице Pol III δ и RuvB , по структуре. [38] DP2 имеет домен KH класса II . [17] Pyrococcus abyssi polD более термостабилен и более точен, чем полимераза Taq , но еще не поступил в продажу . [39] Было высказано предположение, что ДНК-полимераза семейства D была первой, которая эволюционировала в клеточных организмах, и что репликативная полимераза Последнего универсального клеточного предка (LUCA) принадлежала к семейству D. [40]
Эукариотическая ДНК-полимераза
Полимеразы β, λ, σ, μ (бета, лямбда, сигма, мю) и TdT
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 Терминальная дезоксинуклеотидилтрансфераза (TdT) . Полимеразы семейства X обнаруживаются в основном у позвоночных, и некоторые из них обнаруживаются в растениях и грибах. 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, а один мотив расположен в домене большого пальца, который взаимодействует с цепью праймера. Pol β, кодируемый геном POLB, необходим для эксцизионной репарации коротких пятен - пути репарации ДНК, который необходим для репарации алкилированных или окисленных оснований, а также абазических сайтов . Pol λ и Pol μ, кодируемые генами POLL и POLM соответственно, участвуют в негомологичном концевом соединении , механизме воссоединения двухцепочечных разрывов ДНК из-за перекиси водорода и ионизирующего излучения соответственно. TdT экспрессируется только в лимфоидной ткани и добавляет «n нуклеотидов» к двухцепочечным разрывам, образованным во время рекомбинации V (D) J, чтобы способствовать иммунологическому разнообразию. [41]
Полимеразы α, δ и ε (альфа, дельта и эпсилон)
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 РНК, Pol α начинает репликацию, удлиняя праймер примерно на 20 нуклеотидов. [42] Благодаря своей высокой процессивности Pol δ берет на себя синтез ведущей и отстающей цепи от Pol α. [14] : 218–219 Pol δ экспрессируется генами POLD1 , создавая каталитическую субъединицу, POLD2 , POLD3 и POLD4, создавая другие субъединицы, которые взаимодействуют с ядерным антигеном пролиферирующих клеток (PCNA), который представляет собой зажим ДНК, который позволяет Pol δ обладать процессивностью. [43] Pol ε кодируется POLE1 , каталитической субъединицей, POLE2 и POLE3 генами. Сообщалось, что функция Pol ε заключается в удлинении ведущей цепи во время репликации [44] [45], в то время как Pol δ в первую очередь реплицирует отстающую цепь; однако недавние данные показали, что Pol δ также может играть роль в репликации ведущей цепи ДНК. [46] С-концевой участок «полимеразного реликта» Pol ε, несмотря на то, что он не является необходимым для полимеразной активности, [47] считается важным для жизнеспособности клеток. Считается, что С-концевой участок обеспечивает контрольную точку перед входом в анафазу, обеспечивает стабильность холофермента и добавляет белки к холоферменту, необходимые для инициации репликации. [48] Pol ε имеет более крупный домен «ладонь», который обеспечивает высокую процессивность независимо от PCNA. [47]
По сравнению с другими полимеразами семейства B, семейство экзонуклеаз DEDD, отвечающее за корректуру, инактивировано в Pol α. [25] Pol ε уникален тем, что он имеет два домена «цинковые пальцы» и неактивную копию другой полимеразы семейства B на его C-конце. Присутствие этого цинкового пальца имеет значение для происхождения Eukaryota, которая в данном случае помещена в группу Asgard с полимеразой B3 архей. [49]
Полимеразы η, ι и κ (эта, йота и каппа)
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 участок у разных членов семьи различается из-за того, что восстанавливаются разные повреждения. Полимеразы семейства Y - это полимеразы с низким уровнем достоверности, но было доказано, что они приносят больше пользы, чем вреда, поскольку мутации, влияющие на полимеразу, могут вызывать различные заболевания, такие как рак кожи и вариант Xeroderma Pigmentosum (XPS). О важности этих полимераз свидетельствует тот факт, что ген, кодирующий ДНК-полимеразу η, обозначается как XPV, поскольку потеря этого гена приводит к болезни Xeroderma Pigmentosum Variant. Pol η особенно важен для обеспечения точного транслезионного синтеза повреждений ДНК в результате ультрафиолетового излучения . Функциональность Pol κ полностью не изучена, но исследователи обнаружили две вероятные функции. Полагают, что Pol κ действует как расширитель или инсертер определенного основания в определенных повреждениях ДНК. Все три полимеразы синтеза трансфузии, наряду с Rev1, рекрутируются в поврежденные очаги через застопорившиеся репликативные ДНК-полимеразы. Существуют два пути восстановления повреждений, на основании которых исследователи приходят к выводу, что выбранный путь зависит от того, какая цепь содержит повреждение, ведущая или отстающая. [50]
Полимеразы Rev1 и ζ (дзета)
Pol ζ другая полимераза семейства B состоит из двух субъединиц Rev3 , каталитической субъединицы, и Rev7 ( MAD2L2 ), которая увеличивает каталитическую функцию полимеразы и участвует в синтезе трансфузии. Pol ζ лишен экзонуклеазной активности от 3 'до 5', он уникален тем, что может удлинять праймеры с концевыми несовпадениями. Rev1 имеет три представляющих интерес области в домене BRCT , убиквитин-связывающем домене и C-концевом домене и обладает способностью к трансферазе dCMP, которая добавляет дезоксицитидин-противоположные поражения, которые остановят репликативные полимеразы Pol δ и Pol ε. Эти застопорившиеся полимеразы активируют комплексы убиквитина, которые, в свою очередь, диссоциируют репликационные полимеразы и рекрутируют Pol ζ и Rev1. Вместе Pol ζ и Rev1 добавляют дезоксицитидин, и Pol ζ выходит за пределы поражения. Посредством еще не определенного процесса Pol ζ диссоциирует, и репликационные полимеразы повторно связываются и продолжают репликацию. Pol ζ и Rev1 не требуются для репликации, но потеря гена REV3 у почкующихся дрожжей может вызвать повышенную чувствительность к ДНК-повреждающим агентам из-за коллапса репликационных вилок, где репликационные полимеразы остановились. [51]
Теломераза
Теломераза - это рибонуклеопротеин, который реплицирует концы линейных хромосом, поскольку нормальная ДНК-полимераза не может реплицировать концы или теломеры . Однонитевой 3'-выступ двунитевой хромосомы с последовательностью 5'-TTAGGG-3 'рекрутирует теломеразу. Теломераза действует подобно другим ДНК-полимеразам, удлиняя 3'-конец, но, в отличие от других ДНК-полимераз, теломераза не требует матрицы. Субъединица TERT, пример обратной транскриптазы , использует субъединицу РНК для образования соединения праймер-матрица, которое позволяет теломеразе удлинять 3'-конец концов хромосом. 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)
Pol γ (гамма), Pol θ (тета) и Pol ν (nu) представляют собой полимеразы семейства A. Pol γ, кодируемый геном POLG , долгое время считался единственной митохондриальной полимеразой. Однако недавние исследования показывают, что по крайней мере Pol β (бета) , полимераза семейства X, также присутствует в митохондриях. [52] [53] Любая мутация, которая приводит к ограниченному или нефункционирующему Pol γ, оказывает значительное влияние на мтДНК и является наиболее частой причиной аутосомно наследуемых митохондриальных нарушений. [54] Pol γ содержит C-концевой полимеразный домен и N-концевой 3'-5'-экзонуклеазный домен, которые связаны через линкерную область, которая связывает вспомогательную субъединицу. Дополнительная субъединица связывает ДНК и необходима для процессивности Pol γ. Точечная мутация A467T в линкерной области ответственна за более чем одну треть всех Pol γ-ассоциированных митохондриальных нарушений. [55] 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 базовые сайты путем добавления нуклеотида. Он также обладает активностью дезоксирибофосфодиэстеразы (dRPase) в полимеразном домене и может проявлять активность АТФазы в непосредственной близости к оцДНК. [56] Pol ν (nu) считается наименее эффективным из ферментов полимеразы. [57] Однако ДНК-полимераза nu играет активную роль в восстановлении гомологии во время клеточных ответов на перекрестные связи, выполняя свою роль в комплексе с геликазой . [57]
Растения используют две полимеразы семейства А для копирования митохрондриального и пластидного генома. Они больше похожи на бактериальный Pol I, чем на Pol γ млекопитающих. [58]
Обратная транскриптаза
Ретровирусы кодируют необычную ДНК-полимеразу, называемую обратной транскриптазой , которая представляет собой РНК-зависимую ДНК-полимеразу (RdDp), которая синтезирует ДНК из матрицы РНК. Семейство обратной транскриптазы содержит как функциональность ДНК-полимеразы, так и функциональность РНКазы Н, которая разрушает основание РНК, спаренное с ДНК. Примером ретровируса является ВИЧ . [14] :Обратная транскриптаза обычно используется при амплификации РНК в исследовательских целях. Используя матрицу РНК, ПЦР может использовать обратную транскриптазу, создавая матрицу ДНК. Затем эту новую матрицу ДНК можно использовать для типичной амплификации ПЦР. Таким образом, продукты такого эксперимента представляют собой амплифицированные продукты ПЦР из РНК. [9]
Каждая частица ретровируса ВИЧ содержит два генома РНК , но после заражения каждый вирус генерирует только один провирус . [59] После заражения обратная транскрипция сопровождается переключением матрицы между двумя копиями генома (рекомбинация по выбору копии). [59] В каждом цикле репликации происходит от 5 до 14 событий рекомбинации на геном. [60] Переключение шаблона (рекомбинация), по-видимому, необходимо для поддержания целостности генома и как механизм репарации для восстановления поврежденных геномов. [61] [59]
ДНК-полимераза бактериофага Т4
Бактериофаг (фаг) T4 кодирует ДНК-полимеразу, которая катализирует синтез ДНК в направлении от 5 'до 3'. [62] Фаговая полимераза также обладает экзонуклеазной активностью, которая действует в направлении от 3 'до 5' [63], и эта активность используется при проверке и редактировании вновь вставленных оснований. [64] Мутант фага с чувствительной к температуре ДНК-полимеразой , при выращивании при допустимых температурах, подвергался рекомбинации с частотами, которые примерно в два раза выше, чем у фага дикого типа. [65]
Было высказано предположение, что мутационное изменение в ДНК-полимеразе фага может стимулировать переключение цепи матрицы (рекомбинацию с выбором копии) во время репликации . [65]
Смотрите также
- Биологические машины
- Секвенирование ДНК
- Ферментный катализ
- Генетическая рекомбинация
- Молекулярное клонирование
- Полимеразной цепной реакции
- Динамика белкового домена
- Обратная транскрипция
- РНК-полимераза
- ДНК-полимераза Taq
Рекомендации
- ^ Bollum FJ (август 1960). «Полимераза тимуса теленка» . Журнал биологической химии . 235 (8): 2399–403. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 64634-4 . PMID 13802334 .
- ^ Фаласки А., Корнберг А. (апрель 1966 г.). «Биохимические исследования бактериальной споруляции. II. Полимераза дезоксирибонуклеиновой кислоты в спорах Bacillus subtilis» . Журнал биологической химии . 241 (7): 1478–82. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 96736-0 . PMID 4957767 .
- ^ Lehman IR, Bessman MJ, Simms ES, Kornberg A (июль 1958 г.). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. I. Приготовление субстратов и частичная очистка фермента от Escherichia coli» . Журнал биологической химии . 233 (1): 163–70. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 68048-8 . PMID 13563462 .
- ^ Ричардсон CC, Шилдкраут CL, Апошиан HV, Корнберг A (январь 1964). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. XIV. Дальнейшая очистка и свойства полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты Escherichia coli » . Журнал биологической химии . 239 : 222–32. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 51772-5 . PMID 14114848 .
- ^ Schachman HK, Adler J, Radding CM, Lehman IR, Kornberg A (ноябрь 1960 г.). «Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. VII. Синтез полимера дезоксиаденилата и дезокситимидилата» . Журнал биологической химии . 235 (11): 3242–9. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (20) 81345-3 . PMID 13747134 .
- ^ Циммерман Б.К. (май 1966 г.). «Очистка и свойства полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты из Micrococcus lysodeikticus» . Журнал биологической химии . 241 (9): 2035–41. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 96662-7 . PMID 5946628 .
- ^ «Нобелевская премия по физиологии и медицине 1959 года» . Нобелевский фонд . Проверено 1 декабря 2012 года .
- ^ Тессман I, Кеннеди, Массачусетс (февраль 1994 г.). «ДНК-полимераза II Escherichia coli в обход абазических сайтов in vivo» . Генетика . 136 (2): 439–48. DOI : 10.1093 / генетика / 136.2.439 . PMC 1205799 . PMID 7908652 .
- ^ а б Ленингер А.Л., Кокс М.М., Нельсон Д.Л. (2013). Принципы биохимии Ленингера (6-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. ISBN 978-1-4292-3414-6. OCLC 824794893 .
- ^ Гарретт Дж. (2013). Биохимия . Мэри Финч.
- ^ Хантер В. Н., Браун Т., Ананд Н. Н., Кеннард О. (1986). «Структура пары оснований аденин-цитозин в ДНК и ее значение для репарации несовпадений». Природа . 320 (6062): 552–5. Bibcode : 1986Natur.320..552H . DOI : 10.1038 / 320552a0 . PMID 3960137 . S2CID 4319887 .
- ^ Swan MK, Johnson RE, Prakash L, Prakash S, Aggarwal AK (сентябрь 2009 г.). «Структурные основы высокоточного синтеза ДНК дрожжевой ДНК-полимеразой дельта» . Структурная и молекулярная биология природы . 16 (9): 979–86. DOI : 10.1038 / nsmb.1663 . PMC 3055789 . PMID 19718023 .
- ^ Steitz TA (июнь 1999 г.). «ДНК-полимеразы: структурное разнообразие и общие механизмы» . Журнал биологической химии . 274 (25): 17395–8. DOI : 10.1074 / jbc.274.25.17395 . PMID 10364165 .
- ^ а б в г д 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.
- ^ Маккарти Д., Миннер С., Бернштейн Х, Бернштейн С. (октябрь 1976 г.). «Скорость удлинения ДНК и распределение точек роста фага Т4 дикого типа и янтарного мутанта с задержкой ДНК». Журнал молекулярной биологии . 106 (4): 963–81. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (76) 90346-6 . PMID 789903 .
- ^ Филе Дж., Фортер П., Сен-Лин Т., Лоран Дж. (Июнь 2002 г.). «Эволюция семейств ДНК-полимераз: свидетельства множественного обмена генами между клеточными и вирусными белками» (PDF) . Журнал молекулярной эволюции . 54 (6): 763–73. Bibcode : 2002JMolE..54..763F . CiteSeerX 10.1.1.327.4738 . DOI : 10.1007 / s00239-001-0078-х . PMID 12029358 . S2CID 15852365 .
- ^ а б в Райя П., Каррони М., Генри Е., Пехау-Арнауде Дж., Брюле С., Беген П., Хеннеке Дж., Линдаль Е., Деларю М., Суге Л. (январь 2019 г.). «Структура комплекса DP1-DP2 PolD, связанного с ДНК, и ее значение для эволюционной истории ДНК- и РНК-полимераз» . PLOS Биология . 17 (1): e3000122. DOI : 10.1371 / journal.pbio.3000122 . PMC 6355029 . PMID 30657780 .
- ^ Бем Э.М., Пауэрс К.Т., Кондратик С.М., Шпион М., Хаутман Дж. К., Вашингтон, М. Т. (апрель 2016 г.). «Мотив белка, взаимодействующего с ядерным антигеном пролиферирующих клеток (PCNA) (PIP) ДНК-полимеразы η опосредует его взаимодействие с С-концевым доменом Rev1» . Журнал биологической химии . 291 (16): 8735–44. DOI : 10.1074 / jbc.M115.697938 . PMC 4861442 . PMID 26903512 .
- ^ Ян В. (май 2014 г.). «Обзор ДНК-полимераз Y-семейства и тематическое исследование ДНК-полимеразы человека η» . Биохимия . 53 (17): 2793–803. DOI : 10.1021 / bi500019s . PMC 4018060 . PMID 24716551 .
- ^ Мага Дж., Хабшер Ю., Спадари С., Виллани Дж. (2010). ДНК-полимеразы: открытие, характеристика функций в транзакциях клеточной ДНК . Мировая научная издательская компания. ISBN 978-981-4299-16-9.
- ^ Choi CH, Burton ZF, Usheva A (февраль 2004 г.). «Аутоацетилирование факторов транскрипции как механизм контроля экспрессии генов» . Клеточный цикл . 3 (2): 114–5. DOI : 10.4161 / cc.3.2.651 . PMID 14712067 .
- ^ Чиен А., Эдгар Д. Б., Трела Дж. М. (сентябрь 1976 г.). «Полимераза дезоксирибонуклеиновой кислоты из крайнего термофила Thermus aquaticus» . Журнал бактериологии . 127 (3): 1550–7. DOI : 10.1128 / JB.127.3.1550-1557.1976 . PMC 232952 . PMID 8432 .
- ^ а б Banach-Orlowska M, Fijalkowska IJ, Schaaper RM, Jonczyk P (октябрь 2005 г.). «ДНК-полимераза II как фактор верности в синтезе хромосомной ДНК у Escherichia coli» . Молекулярная микробиология . 58 (1): 61–70. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2005.04805.x . PMID 16164549 . S2CID 12002486 .
- ^ Просмотр белков InterPro: P61875
- ^ а б в Макарова К.С., Крупович М., Кунин Е.В. (2014). «Эволюция репликативных ДНК-полимераз в архее и их вклад в механизм репликации эукариот» . Границы микробиологии . 5 : 354. DOI : 10,3389 / fmicb.2014.00354 . PMC 4104785 . PMID 25101062 .
- ^ Роэ М., Шраге К., Мейнхардт Ф. (декабрь 1991 г.). «Линейная плазмида pMC3-2 из Morchella conica структурно родственна аденовирусам». Текущая генетика . 20 (6): 527–33. DOI : 10.1007 / BF00334782 . PMID 1782679 . S2CID 35072924 .
- ^ Олсон М.В., Даллманн Х.Г., МакГенри К.С. (декабрь 1995 г.). «Комплекс DnaX голофермента ДНК-полимеразы III Escherichia coli. Функционирование комплекса chi psi заключается в увеличении сродства тау и гамма к delta.delta 'до физиологически значимого диапазона» . Журнал биологической химии . 270 (49): 29570–7. DOI : 10.1074 / jbc.270.49.29570 . PMID 7494000 .
- ^ Ляо Й, Ли Й, Шредер Дж. В., Симмонс Л. А., Битеин Дж. С. (декабрь 2016 г.). "Динамика полимеразы одной молекулы ДНК на бактериальной реплисоме в живых клетках" . Биофизический журнал . 111 (12): 2562–2569. Bibcode : 2016BpJ ... 111.2562L . DOI : 10.1016 / j.bpj.2016.11.006 . PMC 5192695 . PMID 28002733 .
- ^ а б в Сюй ZQ, Диксон NE (декабрь 2018 г.). «Бактериальные реплисомы» . Текущее мнение в структурной биологии . 53 : 159–168. DOI : 10.1016 / j.sbi.2018.09.006 . PMID 30292863 .
- ^ Гудман М.Ф. (2002). «Подверженные ошибкам репарации ДНК-полимеразы в прокариотах и эукариотах». Ежегодный обзор биохимии . 71 : 17–50. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.71.083101.124707 . PMID 12045089 . S2CID 1979429 .
- ^ Мори Т., Накамура Т., Окадзаки Н., Фурукори А., Маки Н., Акияма М. Т. (2012). «Escherichia coli DinB подавляет развитие репликационной вилки, не вызывая значительного SOS-ответа» . Гены и генетические системы . 87 (2): 75–87. DOI : 10,1266 / ggs.87.75 . PMID 22820381 .
- ^ Ярош Д.Ф., Годой В.Г., Уокер Г.К. (апрель 2007 г.). «Профессиональный и точный обход стойких повреждений ДНК с помощью ДНК-полимераз DinB» . Клеточный цикл . 6 (7): 817–22. DOI : 10.4161 / cc.6.7.4065 . PMID 17377496 .
- ^ 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 в биохимии и молекулярной биологии . 45 (3): 171–84. DOI : 10.3109 / 10409238.2010.480968 . PMC 2874081 . PMID 20441441 .
- ^ Sutton MD, Walker GC (июль 2001 г.). «Управление ДНК-полимеразами: координация репликации ДНК, репарация ДНК и рекомбинация ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (15): 8342–9. Bibcode : 2001PNAS ... 98.8342S . DOI : 10.1073 / pnas.111036998 . PMC 37441 . PMID 11459973 .
- ^ а б Райчаудхури П., Басу А.К. (март 2011 г.). «Генетическая потребность в мутагенезе поперечной сшивки G [8,5-Me] T в Escherichia coli: ДНК-полимеразы IV и V конкурируют за способный к ошибкам обход» . Биохимия . 50 (12): 2330–8. DOI : 10.1021 / bi102064z . PMC 3062377 . PMID 21302943 .
- ^ Ишино Ю., Комори К., Канн И.К., Кога Ю. (апрель 1998 г.). «Новое семейство ДНК-полимераз, обнаруженное в архее» . Журнал бактериологии . 180 (8): 2232–6. DOI : 10.1128 / JB.180.8.2232-2236.1998 . PMC 107154 . PMID 9555910 .
- ^ Sauguet L, Raia P, Henneke G, Delarue M (2016). «Общая архитектура активного сайта между PolD архей и мульти-субъединичными РНК-полимеразами, выявленная с помощью рентгеновской кристаллографии» . Nature Communications . 7 : 12227. Bibcode : 2016NatCo ... 712227S . DOI : 10.1038 / ncomms12227 . PMC 4996933 . PMID 27548043 .
- ^ Ямасаки К., Урушибата Ю., Ямасаки Т., Арисака Ф., Мацуи И. (август 2010 г.). «Структура раствора N-концевого домена малой субъединицы ДНК-полимеразы D-семейства архей показывает эволюционное родство с полимеразами B-семейства эукариот» . Письма FEBS . 584 (15): 3370–5. DOI : 10.1016 / j.febslet.2010.06.026 . PMID 20598295 . S2CID 11229530 .
- ^ Ишино С., Ишино Ю. (2014). «ДНК-полимеразы как полезные реагенты для биотехнологии - история развития исследований в этой области» . Границы микробиологии . 5 : 465. DOI : 10,3389 / fmicb.2014.00465 . PMC 4148896 . PMID 25221550 .
- ^ Кунин Е.В., Крупович М., Ишино С., Ишино Ю. (июнь 2020 г.). «Репликационный аппарат LUCA: общий источник репликации и транскрипции ДНК» . BMC Biology . 18 (1): 61. DOI : 10,1186 / s12915-020-00800-9 . PMC 7281927 . PMID 32517760 .
- ^ Ямтич Дж., Свизи Дж. Б. (май 2010 г.). «Семейство ДНК-полимераз X: функции, структура и клеточные роли» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1804 (5): 1136–50. DOI : 10.1016 / j.bbapap.2009.07.008 . PMC 2846199 . PMID 19631767 .
- ^ Чанский М.Л., Маркс А., Пит А. (2012). Базовая медицинская биохимия Марка: клинический подход (4-е изд.). Филадельфия: Wolter Kluwer Health / Lippincott Williams & Wilkins. п. Глава 13. ISBN 978-1608315727.
- ^ Чунг Д.В., Чжан Дж.А., Тан С.К., Дэви Е.В., Со А.Г., Дауни К.М. (декабрь 1991 г.). «Первичная структура каталитической субъединицы дельта ДНК-полимеразы человека и хромосомное расположение гена» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (24): 11197–201. Bibcode : 1991PNAS ... 8811197C . DOI : 10.1073 / pnas.88.24.11197 . PMC 53101 . PMID 1722322 .
- ^ Pursell ZF, Isoz I, Lundström EB, Johansson E, Kunkel TA (июль 2007 г.). «Дрожжевая ДНК-полимераза эпсилон участвует в репликации ведущей цепи ДНК» . Наука . 317 (5834): 127–30. Bibcode : 2007Sci ... 317..127P . DOI : 10.1126 / science.1144067 . PMC 2233713 . PMID 17615360 .
- ^ Lujan SA, Williams JS, Kunkel TA (сентябрь 2016 г.). «ДНК-полимеразы разделяют труд репликации генома» . Тенденции в клеточной биологии . 26 (9): 640–654. DOI : 10.1016 / j.tcb.2016.04.012 . PMC 4993630 . PMID 27262731 .
- ^ Джонсон Р. Э., Классен Р., Пракаш Л., Пракаш С. (июль 2015 г.). «Основная роль ДНК-полимеразы δ в репликации как ведущих, так и отстающих нитей ДНК» . Молекулярная клетка . 59 (2): 163–175. DOI : 10.1016 / j.molcel.2015.05.038 . PMC 4517859 . PMID 26145172 .
- ^ а б Doublié S, Zahn KE (2014). «Структурное понимание репликации эукариотической ДНК» . Границы микробиологии . 5 : 444. DOI : 10,3389 / fmicb.2014.00444 . PMC 4142720 . PMID 25202305 .
- ^ Эдвардс С., Ли С.М., Леви Д.Л., Браун Дж., Сноу П.М., Кэмпбелл Дж.Л. (апрель 2003 г.). «Saccharomyces cerevisiae ДНК-полимераза-эпсилон и сигма-полимераза взаимодействуют физически и функционально, предполагая роль полимеразы-эпсилон в сцеплении сестринских хроматид» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (8): 2733–48. DOI : 10.1128 / mcb.23.8.2733-2748.2003 . PMC 152548 . PMID 12665575 .
- ^ Zaremba-Niedzwiedzka K, Caceres EF, Saw JH, Bäckström D, Juzokaite L, Vancaester E, Seitz KW, Anantharaman K, Starnawski P, Kjeldsen KU, Stott MB, Nunoura T, Banfield JF, Schramm A, Baker Baker Ettema TJ (январь 2017 г.). «Археи Асгарда проливают свет на происхождение эукариотической клеточной сложности» . Природа . 541 (7637): 353–358. Bibcode : 2017Natur.541..353Z . DOI : 10,1038 / природа21031 . ОСТИ 1580084 . PMID 28077874 . S2CID 4458094 .
- ^ Омори Х., Ханафуса Т., Охаши Э., Вазири С. (2009). Раздельная роль структурированных и неструктурированных участков ДНК-полимераз Y-семейства . Достижения в химии белков и структурной биологии. 78 . С. 99–146. DOI : 10.1016 / S1876-1623 (08) 78004-0 . ISBN 9780123748270. PMC 3103052 . PMID 20663485 .
- ^ Ган Г. Н., Витчибен Дж. П., Витчибен Б., Вуд Р. Д. (январь 2008 г.). «ДНК-полимераза дзета (pol zeta) у высших эукариот» . Клеточные исследования . 18 (1): 174–83. DOI : 10.1038 / cr.2007.117 . PMID 18157155 .
- ^ Bienstock R, Beard W, Wilson S (август 2014 г.). «Филогенетический анализ и эволюционное происхождение членов семейства ДНК-полимеразы X» . Ремонт ДНК . 22 : 77–88. DOI : 10.1016 / j.dnarep.2014.07.003 . PMC 4260717 . PMID 25112931 .
- ^ Prasad R, et al. (Октябрь 2017 г.). «ДНК-полимераза β: недостающее звено в механизме эксцизионной репарации оснований в митохондриях млекопитающих» . Ремонт ДНК . 60 : 77–88. DOI : 10.1016 / j.dnarep.2017.10.011 . PMC 5919216 . PMID 29100041 .
- ^ Чжан Л., Чан СС, Вольф DJ (июль 2011 г.). «Митохондриальные нарушения дисфункции ДНК-полимеразы γ: от анатомической диагностики к молекулярной патологии» . Архив патологии и лабораторной медицины . 135 (7): 925–34. DOI : 10.1043 / 2010-0356-RAR.1 (неактивный 2021-01-17). PMC 3158670 . PMID 21732785 .CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
- ^ Штумпф Дж. Д., Коупленд WC (январь 2011 г.). «Репликация митохондриальной ДНК и болезнь: выводы из мутаций ДНК-полимеразы γ» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 68 (2): 219–33. DOI : 10.1007 / s00018-010-0530-4 . PMC 3046768 . PMID 20927567 .
- ^ Hogg M, Sauer-Eriksson AE, Johansson E (март 2012 г.). «Беспорядочный синтез ДНК с помощью ДНК-полимеразы человека θ» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (6): 2611–22. DOI : 10.1093 / NAR / gkr1102 . PMC 3315306 . PMID 22135286 .
- ^ а б "UniProtKB - Q7Z5Q5 (DPOLN_HUMAN)" . Uniprot . Проверено 5 июля 2018 .
- ^ Купп Дж. Д., Нильсен Б. Л. (ноябрь 2014 г.). «Миниобзор: репликация ДНК в митохондриях растений» . Митохондрия . 19 Pt B: 231–7. DOI : 10.1016 / j.mito.2014.03.008 . PMC 417701 . PMID 24681310 .
- ^ а б в Роусон Дж. М., Николайчик 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. DOI : 10.1093 / NAR / gky910 . PMC 6237782 . PMID 30307534 .
- ^ Кромер Д., Гримм А.Дж., Шлуб Т.Е., Мак Дж., Давенпорт М.П. (январь 2016 г.). «Оценка скорости переключения и рекомбинации шаблонов ВИЧ in vivo». СПИД (Лондон, Англия) . 30 (2): 185–92. DOI : 10,1097 / QAD.0000000000000936 . PMID 26691546 . S2CID 20086739 .
- ^ Ху ВС, Темин Х.М. (ноябрь 1990 г.). «Ретровирусная рекомбинация и обратная транскрипция». Наука . 250 (4985): 1227–33. Bibcode : 1990Sci ... 250.1227H . DOI : 10.1126 / science.1700865 . PMID 1700865 .
- ^ Goulian M, Lucas ZJ, Kornberg A. Ферментативный синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты. XXV. Очистка и свойства полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты, индуцированной инфицированием фагом Т4. J Biol Chem. 1968, 10 февраля; 243 (3): 627-38. PMID 4866523 .
- ^ Хуанг WM, Lehman IR (май 1972 г.). «Об экзонуклеазной активности полимеразы дезоксирибонуклеиновой кислоты фага Т4» . Журнал биологической химии . 247 (10): 3139–46. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 45224-1 . PMID 4554914 .
- ^ Гиллин Ф.Д., Носсал Н.Г. (сентябрь 1976 г.). «Контроль частоты мутаций с помощью ДНК-полимеразы бактериофага Т4. I. Антимутаторная ДНК-полимераза CB120 имеет дефект смещения цепи» . Журнал биологической химии . 251 (17): 5219–24. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 33149-6 . PMID 956182 .
- ^ а б Бернштейн H (август 1967). «Влияние на рекомбинацию мутационных дефектов ДНК-полимеразы и дезоксицитидилатгидроксиметилазы фага T4D» . Генетика . 56 (4): 755–69. DOI : 10.1093 / генетика / 56.4.755 . PMC 1211652 . PMID 6061665 .
дальнейшее чтение
- Бургерс П.М., Кунин Е.В., Бруфорд Э., Бланко Л., Буртис К.С., Кристман М.Ф., Коупленд В.К., Фридберг Е.К., Ханаока Ф., Хинкль Д.К., Лоуренс К.В., Наканиши М., Омори Х., Пракаш Л., Пракаш С., Рейно, Калифорния, Сугино А. , Тодо Т., Ван З., Вейл Дж. К., Вудгейт Р. (ноябрь 2001 г.). «Эукариотические ДНК-полимеразы: предложение по пересмотренной номенклатуре» . Журнал биологической химии . 276 (47): 43487–90. DOI : 10.1074 / jbc.R100056200 . PMID 11579108 .
Внешние ссылки
- ДНК + полимеразы в предметных рубриках по медицинским предметам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
- Молекула PDB ДНК-полимеразы месяца
- Необычный механизм репарации в ДНК-полимеразе лямбда , Университет штата Огайо , 25 июля 2006 г.
- Отличная анимация ДНК-полимеразы от WEHI на 1:45 минуте в
- Трехмерные макромолекулярные структуры ДНК-полимеразы из банка данных EM (EMDB)