DNK-polimeraza

DNK-polimeráza, tudi DNA-polimeráza, je encim, ki katalizira sintezo DNK iz deoksiribonukleotidnih enot. DNK-polimeraza je ključen encim pri podvojevanju DNK, kjer na osnovi enoverižne matrične DNK nastaja komplementarna veriga DNK.

Trirazsežnostna struktura dela DNK-polimeraze.

Biokemične lastnosti

Aktivnost

DNK-polimeraza omogoča sestavljenje posameznih monomernih enot (deoksiribonukleotidov oziroma (dNTP)) v polimerno verigo (polinukleotid oziroma DNK).

Kateri dNTP (dATP, dGTP, dCTP ali dTTP) se bo kot naslednji vključil v verigo, je odvisno od komplementarne baze v matrični verigi (po načelu komplementarnih baz: adenin se veže s timinom, citozinin z gvaninom in obratno). Na ta način se dedna informacija natančno podvoji. Sinteza nove verige poteka od 5'-konca proti 3'-koncu; pri tem se iz vstopajočegaa dNTP-ja sprosti pirofosfat.

V nasprotju z RNK-polimerazo je za delovanje DNK-polimeraze potreben prost konec 3'-OH na podaljševani verigi. Zatorej sinteza ne more začeti potekati kar čisto na novo, marveč je potreben začetni oligonukleotid. Kot kofaktor so za delovanje encima nujni tudi magnezijevi ioni.

Eksonukleazna aktivnost

Številne DNK-polimeraze izražajo dodatno tudi eksonukleazno aktivnost, kar omogoča popravljanje morebitnih napak v sintezi verige DNK – DNK-polimeraza prepozna napačno vključen dNTP in ga odstrani. To lastnost imenujemo 3'→5'-eksonukleazna aktivnost; napačna baza na 3'-koncu se namreč izreže, kar pomeni, da DNK-polimeraza deluje v tem primeru od 3'-konca proti 5'-koncu. Nekatere polimeraze izražajo tudi 5'→3'-eksonukleazno aktivnost in takšni encimi lahko odstranijo napačno bazo tudi tedaj, ko je sintetizirana veriga že sparjena z matrično verigo DNK.