聚合作用是DNA聚合酶的基本功能之一,其作用是在引物RNA'-OH末端,以dNTP为底物,依据模板DNA上的指令,逐个添加核苷酸。
酶的专一性体现在新加入的脱氧核苷酸必须与模板DNA准确配对,若错误的核苷酸进入结合位点,则无法改变酶的构象而被3'-5'外切酶活性位点识别并切除。
3'→5'外切酶活性具有校对作用,主要功能是从3'→5'方向识别并切除不匹配的DNA生长链末端核苷酸。
温度升高可促进这种作用,因为高温增加了DNA生长链3'末端与模板分离的机会,从而加强降解。
加入与模板互补的核苷酸可抑制外切酶活性,继续进行DNA合成。
在DNA复制中,3'→5'外切酶活性降低会导致复制真实性降低和突变率增加;反之,高活性的酶能维持复制真实性,降低变异率。
5'→3'外切酶活性在DNA损伤修复中起着重要作用,主要功能是从5'→3'方向水解DNA生长链前方的DNA链。
这种酶活性仅对DNA上配对部分的磷酸二酯键有切割作用,且能刺激5'→3'外切酶活力达10倍以上。
冈崎片段5'末端RNA引物的去除依赖此种外切酶活性。
焦磷酸解作用是DNA聚合酶Ⅰ的另一种功能,可以催化3'末端焦磷酸解DNA分子,视为DNA聚合作用的逆反应,需要模板DNA的存在。
焦磷酸交换作用催化dNTP末端的PPi与无机焦磷酸的交换反应。
这两种作用要求较高浓度的PPi,但在体内因PPi浓度不够而意义不大。
DNA聚合酶活性和5'→3'外切酶活性协同作用,可通过缺口平移(Nicktranslation)使DNA链上的切口向前推进。
在双链DNA上产生切口时,DNA聚合酶Ⅰ从切口开始合成新的DNA链,同时切除旧链。
新合成的链与被取代的旧链完全相同。
若新掺入的脱氧核苷酸三磷酸带有同位素标记,则新合成的DNA分子带有同位素,可用于分子杂交实验。
尽管DNA聚合酶Ⅰ是第一个被鉴定的酶,但其在大肠杆菌DNA复制中的作用相对有限。
证据表明,DNA聚合酶Ⅰ的活性与DNA复制关系不大,而可能在DNA修复中发挥重要作用。
活性正常的大肠杆菌突变株在DNA复制中表现异常,而活性降低的突变株对突变因素更为敏感,这表明DNA聚合酶Ⅰ在DNA复制和修复过程中具有关键作用。
DNA聚合酶(DNApolymerase)是细胞复制DNA的重要作用酶。
DNA聚合酶,以DNA为复制模板,从将DNA由5'端点开始复制到3'端的酶。
DNA聚合酶的主要活性是催化DNA的合成(在具备模板、引物、dNTP等的情况下)及其相辅的活性。
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