DNA Polymerase III 

DNA  پلیمراز 3 (Pol 3) آنزیم اصلی کاتالیز کننده تکثیر DNA  در پروکاریوت ها می باشد. این آنزیم به خانواده پلیمراز C تعلق دارد و توسط ژن polC کد گذاری می شود. این آنزیم توسط توماس کورنبرگ در سال 1970 کشف شد. آنزیم Pol 3 جزئی از چنگال همانندسازی است و می تواند 1000 نوکلئوتید در ثانیه را به رشته DNA تازه پلیمریزه شده اضافه کند. آنزیم Pol 3 یک هولوآنزیم است که از ده پروتئین مجزا تشکیل شده و دارای سه مولکول عملکردی به نام‌های  α ، ε و θ می باشد. سه مولکول عملکردی Pol 3 به طور جداگانه مسئول سه عملکرد آنزیم می باشند. زیرواحد α پلیمریزاسیون DNA را مدیریت می کند در حالی که ε فعالیت تصحیح اگزونوکلئاز آنزیم های pol 3 را مدیریت می کند و زیر واحد θ به زیر واحد ε برای تصحیح کمک می کند. آنزیم DNA پلیمراز III کپی مورد نیاز E. coli است. علیرغم داشتن خواص مشابه با DNA پلیمراز I و II ، DNA پلیمراز III به طور خاص برای همانندسازی DNA مورد نیاز است. این موضوع بازتابی از توانایی آن در تعامل با مجموعه ‌ای از زیر واحدها می باشد که ویژگی‌های خاصی را به مجموعه می‌دهند. در کمپلکس (که هولوآنزیم نامیده می شود) ، DNA پلیمراز III دارای ویژگی های سرعت بالای سنتز و فرآیند پذیری زیاد است. به طور شهودی ، فرآیند پذیری ممکن است به عنوان توانایی آنزیمی در نظر گرفته شود که ، سنتز DNA را کاتالیز می کند تا در یک الگو برای مدت طولانی قبل از جداسازی و شروع سنتز روی الگوی دیگر  ردیابی باقی بماند. آنزیم های بسیار پردازشی قادر به سنتز هزاران نوکلئوتید در یک کشش قبل از آزاد کردن الگو هستند. دو DNA پلیمراز بای پس اضافی در E. coli وجود دارد که مستقیماً در همانندسازی کروموزومی دخالت ندارند اما در تحمل آسیب کارآمد هستند. در این ظرفیت ، آن ها به سنتز DNA اجازه می دهند تا از یک ضایعه عبور کند.

ژن dinB ، آنزیم DNA Pol IV را کد می کند و اپرون umuDC آنزیم Pol V را کد گذاری می کند. نقش اصلی DNA Pol IV در ترمیم DNA در طی پاسخ SOS است ، درست در زمانی که همانندسازی DNA در چنگال همانندسازی متوقف می شود. DNA پلیمراز II ، IV و V پلیمرازهای انتقالی هستند. آنزیم DNA پلیمراز V  در سنتز translesion در طول پاسخ SOS و تعمیر DNA نقش دارد. این آنزیم از مونومر UmuC و دایمر UmuD تشکیل شده است. هر دو Pol IV و Pol V مستقیماً با گیره کشویی β تعامل دارند ، به طوری که سنتز translesion را می توان با جایگزین کردن موقت یک پلیمراز بای پس به جای Pol III انجام داد. تنظیم نحوه انتخاب پلیمراز مناسب برای بای پس نوع خاصی از ضایعه DNA موضوع تحقیقات در حال انجام است.

انواع و عملکرد  DNA آنزیم های پلیمراز یوکاریوتی :

همانند سلول های پروکاریوتی ، سلول های یوکاریوتی نیز دارای DNA پلیمرازهای زیادی هستند که عملکردهای مختلفی دارند ، برای مثال می توان از همانندسازی DNA میتوکندریایی ، همانندسازی DNA هسته ای و … نام برد. همانندسازی DNA هسته ای عمدتاً توسط DNA پلیمراز 𝝳 و 𝜶 انجام می شود. حداقل 15 DNA پلیمراز در انسان شناسایی شده است.

• DNA پلیمراز  𝝳 :

  آنزیم اصلی برای همانند سازی در یوکاریوت ها است. همچنین دارای فعالیت اگزونوکلئاز 3’→5 برای تصحیح می باشد.

• DNA پلیمراز 𝜶:

  وظیفه اصلی DNA پلیمراز سنتز پرایمرها است. زیر واحد کوچکتر دارای فعالیت پریماز است. بزرگترین زیر واحد دارای فعالیت پلیمریزاسیون است. این آنزیم یک آغازگر برای قطعات اوکازاکی تشکیل می دهد و سپس توسط DNA پلیمراز  𝝳گسترش می یابد.

• DNA پلیمراز 𝟄 :

  عملکرد اصلی آن ترمیم DNA است. پرایمرهای قطعات اوکازاکی را از رشته عقب افتاده حذف می کند.

• DNA پلیمراز :

  آنزیم تکثیر کننده اصلی DNA میتوکندری است.