Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

ДНК полімераза I англ DNA Polymerase I або Pol I білок один з ензимів завдяки якому відбувається реплікація ДНК у бактер

ДНК-полімераза I

ДНК-полімераза I

ДНК-полімераза I (англ. DNA Polymerase I або Pol I) — білок, один з ензимів, завдяки якому відбувається реплікація ДНК у бактерій. ДНК-полімераза I була відкрита Артуром Корнбергом в 1956 році і стала першою відомою ДНК-полімеразою (а також першою відомою полімеразою взагалі). Була вперше виділена з бактерії E. coli, проте згодом було показано, що цей ензим є у всіх прокаріотів. В E. coli та в багатьох інших бактеріях ДНК-полімераза I кодується геном polA. Поліпептидний ланцюг ДНК-полімерази I з E. coli складається з 928 амінокислотних залишків. ДНК-полімераза I є прикладом процесивного ензиму, тобто такого, що може послідовно каталізувати декілька елементарних стадій реакції полімеризації ДНК.

ДНК-полімераза I має чотири різні типи ензиматичної активності, а саме:

  1. ДНК-залежна ДНК-полімеразна активність у напрямку 5'→3' (пряма). Вимагає наявності 3'-праймерного гідроксилу впритул до одноланцюгової ДНК-матриці.
  2. екзонуклеазна активність у напрямку 3'→5' (зворотня), завдяки якій відбувається корекція помилок
  3. екзонуклеазна активність у напрямку 5'→3' (пряма), завдяки якій відбувається трансляція одноланцюгових розривів (англ. «nick translation») при репарації ДНК.
  4. РНК-залежна ДНК-полімеразна активність у напрямку 5'→3' (пряма). ДНК-полімераза I може оперувати на РНК-матрицях із незначною ефективністю (0,1–0,4 %) порівняно з ДНК-матрицями; ця активність, ймовірно, не відіграє важливої біологічної ролі.

В процесі реплікації ДНК РНКаза H видаляє РНК-праймери (що створюються праймазою) з відстаючого ланцюга ДНК, після чого ДНК-полімераза I заповнює нуклеотидами пробіли між фрагментами Окадзакі (див. статтю Реплікація ДНК) в напрямку 5'→3'. ДНК-полімераза I є матричним ензимом, тобто вона вбудовує нові нуклеотиди до складу ДНК згідно з комплементарністю до ДНК-матриці. 

Дуже швидко стало очевидним, що ДНК-полімераза I не є ДНК-полімеразою, що відповідає за реплікацію основного масиву бактеріальної ДНК. Реплікація ДНК в E. coli відбувається зі швидкістю 1000 нуклеотидів на секунду, тоді як швидкість полімеризації ДНК у присутності ДНК-полімерази I складає лише 10–20 нуклеотидів на секунду. Більше того, висока кількість копій цього ензиму у бактеріальній клітині (близько 400 молекул на клітину) протиречила тому факту, що одночасно існують лише дві реплікаційні вилки. Окрім цього, відкритий ензим виявився недостатньо процесивним для реплікації бактеріального геному — ензим дисоціює з ДНК-матриці після полімеризації 25–50 нуклеотидів. Те, що роль ДНК-полімерази I в реплікації ДНК не є вирішальною, було встановлено в 1969 році, коли Джон Кеїрнс (англ. John Cairns) отримав життєздатну бактерію, що містила мутовану ДНК-полімеразу I із відсутньою ДНК-полімеразною активністю. Пізніше було встановлено що головною ДНК-полімеразою у бактерії є ДНК-полімераза III.

Застосування

ДНК-полімераза I E. coli та її похідні знайшли застосування в молекулярній біології. Зокрема, видалення небажаної 5'→3'-екзонуклеазної активності завдяки контрольованому протеолізу призвело до утворення фрагмента Кленова, ензиму, який часто використовують для синтезу дволанцюгової ДНК у контрольованому середовищі поза живим організмом (in vitro).

Див. також

Джерела

  1. Lehman IR, Bessman MJ, Simms ES, Kornberg A (July 1958). Enzymatic synthesis of deoxyribonucleic acid. I. Preparation of substrates and partial purification of an enzyme from Escherichia coli. J. Biol. Chem. Т. 233, № 1. с. 163—70. PMID 13563462.
  2. Ricchetti M, Buc H (February 1993). E. coli DNA polymerase I as a reverse transcriptase. EMBO J. Т. 12, № 2. с. 387—96. PMC 413221. PMID 7679988.
  3. De Lucia P, Cairns J (December 1969). Isolation of an E. coli strain with a mutation affecting DNA polymerase. Nature. Т. 224, № 5225. с. 1164—6. doi:10.1038/2241164a0. PMID 4902142.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

DNK polimeraza I angl DNA Polymerase I abo Pol I bilok odin z enzimiv zavdyaki yakomu vidbuvayetsya replikaciya DNK u bakterij DNK polimeraza I bula vidkrita Arturom Kornbergom v 1956 roci i stala pershoyu vidomoyu DNK polimerazoyu a takozh pershoyu vidomoyu polimerazoyu vzagali Bula vpershe vidilena z bakteriyi E coli prote zgodom bulo pokazano sho cej enzim ye u vsih prokariotiv V E coli ta v bagatoh inshih bakteriyah DNK polimeraza I koduyetsya genom polA Polipeptidnij lancyug DNK polimerazi I z E coli skladayetsya z 928 aminokislotnih zalishkiv DNK polimeraza I ye prikladom procesivnogo enzimu tobto takogo sho mozhe poslidovno katalizuvati dekilka elementarnih stadij reakciyi polimerizaciyi DNK DNK polimeraza I maye chotiri rizni tipi enzimatichnoyi aktivnosti a same DNK zalezhna DNK polimerazna aktivnist u napryamku 5 3 pryama Vimagaye nayavnosti 3 prajmernogo gidroksilu vpritul do odnolancyugovoyi DNK matrici ekzonukleazna aktivnist u napryamku 3 5 zvorotnya zavdyaki yakij vidbuvayetsya korekciya pomilok ekzonukleazna aktivnist u napryamku 5 3 pryama zavdyaki yakij vidbuvayetsya translyaciya odnolancyugovih rozriviv angl nick translation pri reparaciyi DNK RNK zalezhna DNK polimerazna aktivnist u napryamku 5 3 pryama DNK polimeraza I mozhe operuvati na RNK matricyah iz neznachnoyu efektivnistyu 0 1 0 4 porivnyano z DNK matricyami cya aktivnist jmovirno ne vidigraye vazhlivoyi biologichnoyi roli V procesi replikaciyi DNK RNKaza H vidalyaye RNK prajmeri sho stvoryuyutsya prajmazoyu z vidstayuchogo lancyuga DNK pislya chogo DNK polimeraza I zapovnyuye nukleotidami probili mizh fragmentami Okadzaki div stattyu Replikaciya DNK v napryamku 5 3 DNK polimeraza I ye matrichnim enzimom tobto vona vbudovuye novi nukleotidi do skladu DNK zgidno z komplementarnistyu do DNK matrici Duzhe shvidko stalo ochevidnim sho DNK polimeraza I ne ye DNK polimerazoyu sho vidpovidaye za replikaciyu osnovnogo masivu bakterialnoyi DNK Replikaciya DNK v E coli vidbuvayetsya zi shvidkistyu 1000 nukleotidiv na sekundu todi yak shvidkist polimerizaciyi DNK u prisutnosti DNK polimerazi I skladaye lishe 10 20 nukleotidiv na sekundu Bilshe togo visoka kilkist kopij cogo enzimu u bakterialnij klitini blizko 400 molekul na klitinu protirechila tomu faktu sho odnochasno isnuyut lishe dvi replikacijni vilki Okrim cogo vidkritij enzim viyavivsya nedostatno procesivnim dlya replikaciyi bakterialnogo genomu enzim disociyuye z DNK matrici pislya polimerizaciyi 25 50 nukleotidiv Te sho rol DNK polimerazi I v replikaciyi DNK ne ye virishalnoyu bulo vstanovleno v 1969 roci koli Dzhon Keyirns angl John Cairns otrimav zhittyezdatnu bakteriyu sho mistila mutovanu DNK polimerazu I iz vidsutnoyu DNK polimeraznoyu aktivnistyu Piznishe bulo vstanovleno sho golovnoyu DNK polimerazoyu u bakteriyi ye DNK polimeraza III ZastosuvannyaDNK polimeraza I E coli ta yiyi pohidni znajshli zastosuvannya v molekulyarnij biologiyi Zokrema vidalennya nebazhanoyi 5 3 ekzonukleaznoyi aktivnosti zavdyaki kontrolovanomu proteolizu prizvelo do utvorennya fragmenta Klenova enzimu yakij chasto vikoristovuyut dlya sintezu dvolancyugovoyi DNK u kontrolovanomu seredovishi poza zhivim organizmom in vitro Div takozhFragment Klenova DNK polimeraza II DNK polimeraza IIIDzherelaLehman IR Bessman MJ Simms ES Kornberg A July 1958 Enzymatic synthesis of deoxyribonucleic acid I Preparation of substrates and partial purification of an enzyme from Escherichia coli J Biol Chem T 233 1 s 163 70 PMID 13563462 Ricchetti M Buc H February 1993 E coli DNA polymerase I as a reverse transcriptase EMBO J T 12 2 s 387 96 PMC 413221 PMID 7679988 De Lucia P Cairns J December 1969 Isolation of an E coli strain with a mutation affecting DNA polymerase Nature T 224 5225 s 1164 6 doi 10 1038 2241164a0 PMID 4902142

Дата публікації:
Топ