DNA ポリメラーゼは、DNA の新しいコピーを核酸分子の形で形成する酵素です。 DNA 複製は、既存の DNA 分子の正確なコピーの合成に関与する細胞プロセスです。 DNA 複製中、DNA ポリメラーゼは既存のテンプレート DNA 鎖を読み取り、テンプレートに相補的な新しい DNA 鎖を合成します . ヌクレオチドを追加します 成長している鎖の 3' 末端に、一度に 1 ヌクレオチドずつ。さらに、DNAポリメラーゼは、合成されたDNAの校正に関与しています。
対象となる主な分野
1. DNAポリメラーゼとは
– 定義、関数、型
2. DNA複製とは
– 定義、事実、役割
3.複製における DNA ポリメラーゼの役割とは
– DNA ポリメラーゼの機能
重要な用語:DNA ポリメラーゼ、DNA 複製、3′ から 5′ へのエキソヌクレアーゼ活性、校正
DNA ポリメラーゼとは
DNA ポリメラーゼは、DNA 複製を担う酵素です。テンプレート鎖のヌクレオチドに応じて、成長する DNA 鎖に相補的なヌクレオチドを追加します。原核生物には DNA ポリメラーゼ I から V があります。DNA ポリメラーゼ I および III 原核生物の DNA 複製の 80% を担っています。真核生物には、α、β、λ、γ、σ、μ、δ、ε、η、ι、κ、ζ、θ、および Rev1 という DNA ポリメラーゼがあります。 DNAポリメラーゼは図1に示されています .
図 1:DNA ポリメラーゼ
RNA ウイルスなどのレトロウイルスは、RNA 依存性 DNA ポリメラーゼを使用して、RNA テンプレートから DNA を合成します。
DNA 複製とは
DNA 複製は、特定の DNA 分子の正確なコピーが合成される細胞プロセスです。これは、細胞分裂前の中間期の S 期に発生します。一般に、DNA は二本鎖分子であり、その両方の鎖が DNA 複製のテンプレートとして機能します。さらに、新しく合成された各 DNA 分子は、古い DNA 鎖で構成されています。したがって、DNA複製は半保存的なプロセスです。 DNA複製は図2に示されています。
図 2:DNA 複製
DNA の複製には、いくつかの酵素と多くのタンパク質が関与しています。ヘリカーゼ、RNA プライマーゼ、および DNA ポリメラーゼは、複製に関与するいくつかの酵素です。転写因子は、DNA 複製に関与するタンパク質です。
複製における DNA ポリメラーゼの役割とは
DNA ポリメラーゼは、複製中にいくつかの機能を実行します。 DNA ポリメラーゼの主な機能は、新しい DNA 鎖を合成することです。これとは別に、DNAポリメラーゼは、プルーフリーディングとして知られるプロセスで追加されたヌクレオチドのエラーを修正することにも関与しています.校正は、二本鎖 DNA の完全性を維持するのに役立ちます。
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図 3:校正
- エキソヌクレアーゼの校正 – ただし、成長する鎖に誤ったヌクレオチドが追加される可能性があります。このようなヌクレオチドの付加直後に、3' から 5' へのエキソヌクレアーゼ活性を持つ DNA ポリメラーゼの別の触媒サブユニットが、成長中の鎖から誤ってペアになったヌクレオチドを消化し、正しいヌクレオチドを再合成します。
結論
DNA ポリメラーゼは、既存の DNA 鎖をテンプレートとして使用して新しい DNA 鎖を合成する酵素です。それ以外にも、DNA ポリメラーゼには、DNA の完全性を維持するための校正メカニズムも備わっています。
参照:
1. ガルシア・ディアス、ミゲル、カタジナ・ベベネク。 「DNAポリメラーゼの複数の機能」。 植物科学の批評 、米国国立医学図書館、2007 年 3 月、こちらから入手可能。
画像提供:
1.「DNA ポリメラーゼ」Yikrazuul 著 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 3.0)
2.「0323 DNA 複製」OpenStax 著 – (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 経由
3.「 DNAポリメラーゼ」I、Madprime（CC BY-SA 3.0）、Commons Wikimedia経由
