Д > ДН Днк-полимеразыДНК - ПОЛИМЕРАЗЫАвторы: М.К. КухановаДНК - ПОЛИМЕРАЗЫ (ДНК-зависимые ДНК-полимеразы), ферменты класса трансфераз; катализируют синтез дезоксирибонуклеиновых кислот, используя в качестве матрицы одну из цепей двойной спирали ДНК. Субстратами служат дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (дНТФ). В ходе деления клеток ДНК-п. обеспечивают передачу дочерним клеткам генетич. информации путём репликации (создают копию генома). Кроме того, ДНК-п. участвуют в устранении повреждений в молекулах ДНК (см. Репарация). Впервые ДНК-п. была выделена в 1956 А. Корнбергом из кишечной палочки. Впоследствии было описано более полутора десятков ферментов, обладающих ДНК-полимеразной активностью (у прокариот их обозначают рим. цифрами; у эукариот - буквами греч. алфавита). Геномы мн. вирусов содержат гены, кодирующие собств. ДНК-полимеразы. ДНК-п. начинают синтез в присутствии короткой стартовой последовательности (праймера) - затравки в виде комплементарного матрице олигонуклеотида (синтезируется др. ферментом - праймазой). ДНК-п. последовательно наращивают затравку с 3 ′ -конца (т. е. рост новой цепи идёт в направлении 5 ′→ 3 ′), присоединяя к ней по одному нуклеотиду, комплементарному азотистому основанию матричной цепи. Присоединение очередного нуклеотида сопровождается гидролизом фосфатной связи, отщеплением пирофосфата (PР) и образованием новой фосфодиэфирной связи согласно уравнению: ДНК n + дНТФ → ДНК (n +1) + PP, где n - число нуклеотидов в молекуле ДНК. В большинстве клеток имеется неск. ДНК-п. У эукариот к осн. репликативным ДНК-п., обеспечивающим высокую скорость и точность синтеза новой цепи, относятся ДНК-п. α, σ, ε. Среди репаративных ферментов - ДНК-п. η, ι, ϰ, ζ, λ, µ, φ и др. Специальная ДНК-п. γ обеспечивает синтез митохондриальной ДНК. Описана также ДНК-п., независимая от матрицы, - концевая дезоксинуклеотидилтрансфераза (TdT), осн. назначение которой - обеспечивать многообразие иммуноглобулинов и клеточных рецепторов. Роль некоторых ДНК-п. (в т. ч. λ, µ, φ) пока не ясна. ДНК-п. характеризуются большим разнообразием размеров молекул (молекулярная масса от 30000 до 200000). Большинство ДНК-п. состоит из нескольких субъединиц. В клетках они действуют совм. с др. ферментами и вспомогат. белками. Нарушения структуры и функции ДНК-п. могут служить причиной разл. заболеваний человека. Напр., изменения в структуре ДНК-п. γ сопровождаются дисфункцией мышц, подавление активности ДНК-п. η вызывает рак кожи (при действии солнечного света), нарушения в работе TdT приводят к иммунологич. заболеваниям. ДНК-п. используются для секвенирования ДНК, амплификации разл. ДНК-матриц (см. Полимеразная цепная реакция), введения разл. флуоресцентных меток в ДНК, которые применяют для диагностики наследств. заболеваний, определения природы инфекц. агентов, идентификации личности в криминалистике и т. д. Литература Лит.: Михайлов В. С. ДНК-полимеразы эукариот // Молекулярная биология. 1999. Т. 33. № 4; Hubscher U., Maga G., Spadari S. Eukaryotic DNA polymerases // Annual Review of Biochemistry. 2002. Vol. 71. P. 133-163; Bebenek K., Kunkel T. Functions of DNA polymerases // Advances Protein Chemistry. 2004. Vol. 69. P. 137-165; Prakash S., Johnson R., Prakash L. Eukaryotic translesion synthesis DNA polymerases: Specificity of structure and function // Annual Review of Biochemistry. 2005. Vol. 74. P. 317-353; Barry E. R., Bell S. D. DNA replication in archaea // Microbiology and Molecular Biology Review. 2006. Vol. 70. № 4. |
 |