DNA polimeraz, canlı organizmaların DNA replikasyonunda yer alan özel bir enzim kümesidir. Genetik bilgi, bu enzimin varlığı nedeniyle bir nesilden bir sonraki nesle aktarılır. Ökaryotlarda ve prokaryotlarda bulunan farklı DNA polimeraz enzimi formları vardır. DNA polimeraz 1, 2 ve 3 sadece prokaryotik organizmalarda bulunur ve DNA replikasyonunda farklı roller oynarlar. DNA polimeraz 1 2 ve 3 arasındaki temel fark esas olarak her enzimin temel işlevine dayanır. DNA polimeraz 3, DNA sentezini katalizleyen ana enzim iken, DNA polimeraz 1 ve 2, DNA onarımı ve prova uygulamasında yer alır.
İÇİNDEKİLER
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. DNA Polimeraz nedir
3. DNA Polimeraz nedir 1
4. DNA Polimeraz 2 nedir
5. DNA Polimeraz 3 nedir
6. Yan Yana Karşılaştırma - DNA Polimeraz 1 vs 2 vs 3
7. Özet
DNA replikasyonu genetik bilgiyi ebeveynden yavrulara geçirmek için bir zorunluluktur. Bu, DNA polimeraz adı verilen özel bir enzim ile kolaylaştırılır. DNA polimeraz, canlı hücrelerdeki mevcut DNA'yı tamamlayıcı DNA sentezini katalizleyen her yerde bulunan bir enzim olarak tanımlanabilir. Önce keşfedildi E coli DNA replikasyonu ve bakımı esas olarak hücredeki DNA polimerazları tarafından yönetilir. DNA polimerazların keşfi birçok moleküler biyoloji tekniğine yardımcı olmuştur. PCR, gen klonlama, gen dizileme, hastalık teşhisi, gen terapisi, polimorfizm analizi vb..
DNA polimerazlar şekil ve boyuttan farklı birçok formda bulunur. Birkaç aileye aittirler: A, B, C, D, X, Y ve RT. Prokaryotik DNA polimerazlar, DNA polimeraz 1, DNA polimeraz 2, DNA polimeraz 3, DNA polimeraz 4 ve DNA polimeraz 5 olmak üzere beş farklı kategoriye ayrılır. Ökaryotik organizmalar, yaklaşık on beş farklı DNA polimeraz yani polimeraz β, λ, σ, μ, α , δ, ε, η, ι, κ, Rev1, ζ, γ, θ ve ν.
Resim 01: DNA polimeraz
DNA polimerazı ile yeni DNA sentezlenirken, 3 'ucundan başlar ve sentezi 5' ucuna doğru yönlendirerek DNA DNA'sını tamamlayıcı bir zamanda nükleotitler ekler. DNA polimeraz, zincir sentezini başlatmak için önceden var olan bir 3 'OH grubuna ihtiyaç duyar ve primer adı verilen küçük DNA veya RNA fragmanı ile kolaylaştırılır. DNA polimeraz, şablon DNA'yı okur ve yeni bir 5'-3 'DNA zinciri yaparak 3' uçtan 5 'ucuna geçer.
DNA polimeraz 1 (Pol 1) prokaryotlarda bulunan ve bakteriyel DNA replikasyonuna yardımcı olan bir enzimdir. Arthur Kornberg tarafından 1956'da keşfedilen ilk DNA polimeraz türüdür. Bu enzim tüm prokaryotik organizmalarda bulunur. Pol 1, gen tarafından kodlanır Pola ve 928 amino asitten oluşur. 5 'ila 3' ekzonükleaz aktivitesine sahiptir; bu nedenle, bir DNA replike edici enzim yerine bir DNA tamir edici enzim olarak popülerdir. Ayrıca, şablon DNA'yı serbest bırakmadan ve yeni DNA'yı doldurarak ve RNA primerlerini çıkararak Okazaki fragmanlarını birbirine bağlamadan önce çoklu polimerizasyonları katalize etme yeteneğine sahiptir..
Pol 1 izole edilmiştir E Coli moleküler uygulamalarda yaygın olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, Taq Polimeraz keşfedildikten sonra PCR teknolojisinde E Coli Pol 1'in yerini almıştır. Taq polimeraz Pol 1'e ait ısıyla sabitlenebilir bir DNA polimeraz türüdür.
Resim 02: DNA Polimeraz 1
DNA polimeraz 2 (Pol 2) DNA replikasyonunu katalizleyen bir prokaryotik enzimdir. Polimeraz B ailesine aittir ve gen tarafından kodlanır polB. İlk önce E Coli Pol 2, 783 amino asitten oluşan küresel bir proteindir. Hem 3 'ila 5' ekzonükleaz aktivitesine hem de 5 'ila 3' polimeraz aktivitesine sahiptir. DNA replikasyonunun doğruluğunu ve işlenebilirliğini korumak için DNA polimeraz 3 enzimleri ile etkileşime girer. Pol 2 ayrıca yeni sentezlenmiş DNA'yı doğruluk için prova etme yeteneğine sahiptir.
Resim 03: DNA Polimeraz 2
DNA polimeraz 3 (Pol 3) prokaryotlarda DNA replikasyonunu katalizleyen ana enzimdir. C polimeraz ailesine aittir ve gen tarafından kodlanır polC. Thomas Kornberg tarafından 1970 yılında keşfedildi. Pol 3, çoğaltma çatalının bir bileşenidir ve yeni polimerize edici DNA zincirine saniyede 1000 nükleotit ekleyebilir..
Pol 3 on farklı proteinden oluşan bir holoenzimdir ve α, ε ve θ olmak üzere üç fonksiyonel moleküle sahiptir. Pol 3'ün üç fonksiyonel molekülü, enzimin üç etkisinden ayrı olarak sorumludur. A alt birimi DNA'nın polimerizasyonunu yönetirken, pol pol 3 enziminin eksonükleaz önleme etkinliğini yönetir. Θ alt birimi proof yeniden okuma için alt birimine yardımcı olur.
Şekil 04: DNA Polimeraz 3'ün alt birimleri
DNA Polimeraz 1'e karşı 2'ye karşı 3 | |
Polimeraz 1 | Polimeraz 1, 928 amino asitten oluşur. |
Polimeraz 2 | Polimeraz 2, 783 amino asitten oluşur. |
Polimeraz 3 | Polimeraz 3, üç fonksiyonel alt birim halinde düzenlenmiş on proteinden oluşan bir holoenzimdir. |
Aile | |
Polimeraz 1 | Polimeraz 1, polimeraz A ailesine aittir.. |
Polimeraz 2 | Polimeraz 2, polimeraz ailesine B aittir. |
Polimeraz 3 | Polimeraz 3, polimeraz ailesine C aittir.. |
Ana işlev | |
Polimeraz 1 | Bu DNA onarımından ve RNA primerlerinin çıkarılmasından sorumludur. |
Polimeraz 2 | Bu, yeni oluşturulan DNA'nın düzeltilmesinden, uygunluğundan ve işlenmesinden sorumludur |
Polimeraz 3 | DNA polimerizasyonundan sorumludur |
DNA polimeraz, tüm canlı organizmalarda bulunan önemli bir enzim sınıfıdır. DNA polimerazın ana işlevi DNA replikasyonudur. Nükleotidleri bir araya getirebilir ve mevcut DNA için yeni tamamlayıcı DNA sentezleyebilir. Bu enzim şekil ve boyuttan farklı formlarda bulunur. DNA polimeraz 1, 2 ve 3, DNA replikasyonunda rol oynayan prokaryotik DNA polimerazlarıdır. Pol 1, DNA hasarlarının onarımını katalize eder. Pol 2, DNA replikasyonunun doğruluğunu ve işlenebilirliğini katalize eder. Pol 3, 5 'ila 3' DNA polimerizasyonunu katalize eder.
Referans:
1. Lehman, I. R. “DNA Polimerazın Keşfi.” Biyolojik Kimya Dergisi. N.p., 12 Eylül 2003. Web. 06 Mart 2017
Gardner, Andrew F. ve Zvi Kelman. “Biyoteknolojide DNA polimerazlar.” Frontiers. Frontiers, 13 Kasım 2014. Web. 06 Mart 2017
3. Garcia-Diaz, Miguel ve Katarzyna Bebenek. “DNA polimerazların çoklu fonksiyonları.” Bitki bilimlerinde eleştirel incelemeler. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, Mart 2007. Web. 06 Mart 2017
Görünüm inceliği:
1. “DNA polimeraz” Di Yikrazuul - Commons Wikimedia üzerinden Opera propria (CC BY-SA 3.0)
2. “PolymeraseDomains” (Bilinmeyen) “Ayın Molekülü”, Mart 2000 - Commons Wikimedia üzerinden Protein Veri Bankası (Kamusal Alan)
3. “Pol2 yapısı (35KM'ye göre)” Sbandeka tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 4.0)
4. “DNA polimeraz III (alt birimleri ile)” Alepopoli - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 3.0)