DNA聚合酶的种类一共有五种,我认为它的种类和各自功能如下:
第一种,DNA聚合酶α:功能:定位于胞核,参与复制引发,不具5'-3'外切酶活性。
第二种,DNA聚合酶β:功能:定位于核内,参与修复,不具5'-3'外切酶活性。
第三种,DNA聚合酶γ:功能:定位于线粒体,参与线粒体复制,不具5'-3',有3'-5'外切活性)。
第四种,DNA聚合酶δ:功能:定位核,参与复制,具有3'-5',不具5'-3'外切活性。
第五种,DNA聚合酶ε:功能:定位于核,参与损伤修复,具有3'-5',不具5'-3'外切活性。
希望我的回答对您有帮助。
需要DNA解旋酶和DNA聚合酶,由于复制是是整条链完整的打开完整的合上,不要用的,DNA连接酶是生物工程时,从中间的磷酸二酯键将DNA切成两段,要修补DNA才用的
DNA聚合酶作用主要是复制DNA,并且起到修复DNA的作用。DNA聚合酶是人体重要的一种物质,能够与DNA合成起始于引物和DNA配对,配对的引物3'端带有一个自由的羟基,随后是在DNA聚合酶的催化下由这个自由羟基氧上的配对三磷酸碱基上的磷原子的亲核取代,在戊糖和磷酸之间形成脂键从而完成一个碱基的延伸。
参与复制主要的酶和蛋白质因子介绍如下:
(1)dna聚合酶:①原核细胞:以大肠杆菌为例,已发现dna聚合酶ⅰ,ⅱ和ⅲ,都是多功能酶,既有5'→3'聚合酶活性,又有3'→5'外切酶活性,dna聚合酶ⅰ还有5'→3'外切酶活性。dna聚合酶ⅰ的主要功能是修复dna的损伤,在复制中还能切除rna引物并填补留下的空隙。dna聚合酶ⅱ的作用是损伤修复。dna聚合酶ⅲ是dna的复制酶。新近研究发现的dna聚合酶ⅳ和ⅴ,它们涉及dna的错误倾向修复。
②真核细胞:dna聚合酶α,β,γ,δ和ε,其中dna聚合酶α和δ真正具有合成新链的复制作用;β和ε参与dna的损伤修复,γ负责线粒体dna的复制。
(2)引物合成酶和引发体:引物合成酶又称引发酶,催化rna引物的合成,该酶作用时需与另外的蛋白结合形成引发体才具有催化活性。
(3)dna连接酶:催化双链dna一条链上切口处相邻5'-磷酸基和3'-羟基生成磷酸二酯键的酶。连接酶作用的过程中,在原核细胞中以nad+提供能量,在真核细胞中以atp提供能量。
(4)dna解螺旋酶:催化:dna双螺旋解链的酶。
(5)dna单链结合蛋白(ssb):与dna分开的单链结合,起稳定dna的单链、阻止复性和保护单链不被核酸酶降解的作用。
(6)拓扑异构酶ⅰ:消除dna的负超螺旋,改变dna的超螺旋数。
(7)拓扑异构酶ⅱ:引入负超螺旋,消除复制叉前进带来的扭曲张力。
DNA聚合酶太多了撒 真核细胞有5种DNA聚合酶,分别为DNA聚合酶α(定位于胞核,参与复制引发具5'-3'外切酶活性),β(定位于核内,参与修复,具5'-3'外切酶活性),γ(定位于线粒体,参与线粒体复制具5'-3'和3'-5'外切活性),δ(定位核,参与复制,具有3'-5'和5'-3'外切活性),ε(定位于核,参与损伤修复,具有3'-5'和5'-3'外切活性)。 原核细胞有3种DNA聚合酶,DNA-polIIIIII都与DNA链的延长有关。DNA聚合酶I是单链多肽,可催化单链或双链DNA的延长;DNA聚合酶II则与低分子脱氧核苷酸链的延长有关;DNA聚合酶III在细胞中存在的数目不多,是促进DNA链延长的主要酶。 纯化的DNApolⅠ由一条多肽链组成,约含1000个氨基酸残基,MW为109KD。分子含有一个二硫键和一个-SH基。通过二个酶分子上的-SH基与Hg2+结合产生二聚体,仍有活性。每个酶分子中含有一个Zn2+,在DNA聚合反应起着很重要的作用。每个大肠杆菌细胞中含有约400个分子,每个分子每分钟在37℃下能催化667个核苷酸掺入正在生长的DNA链。经过枯草杆菌蛋白酶处理后,酶分子分裂成两个片段,大片段分子量为76KD,通常称为Klenow片段,小片段的分子量为34KD。此酶的模板专一性和底物专一性均较差,它可以用人工合成的RNA作为模板,也可以用核苷酸为底物。在无模板和引物时还可以从头合成同聚物或异聚物。 DNAPolⅠ在空间结构上近似球体,直径约65A。在酶的纵轴上有一个约20A的深沟(cleft),带有正电荷,这是该酶的活性中心位置,在此位置上至少有6个结合位点:[1]模板DNA结合位点;[2]DNA生长链或引物结合位点;[3]引物末端结合位点,用以专一引物或DNA生长链的3'-OH;[4]脱氧核苷三磷酸结合位点;[5]5'→3'外切酶活性位点,用以结合生长链前方的5'-端脱氧核苷酸并切除之;[6]3'→5'外切酶活性位点,用以结合和切除生长链上未配对的3'-端核苷酸。 DNApolⅡMW为120KD,每个细胞内约有100个酶分子,但活性只有DNApolⅠ的5%。该酶的催化特性如下: (1)聚合作用:该酶催化DNA的聚合,但是对模板有特殊的要求。该酶的最适模板是双链DNA而中间有空隙(gap)的单链DNA部分,而且该单链空隙部分不长于100个核苷酸。对于较长的单链DNA模板区该酶的聚合活性很低。但是用单链结合蛋白(SSBP)可以提高其聚合速率,可达原来的50-100倍。 (2)该酶也具有3'→5'外切酶活性,但无5'→3'外切酶活性。 (3)该酶对作用底物的选择性较强,一般只能将2-脱氧核苷酸掺入到DNA链中。 (4)该酶不是复制的主要聚合酶,因为此酶缺陷的大肠杆菌突变株的DNA复制都正常。可能在DNA的损伤修复中该酶起到一定的作用。 DNApolⅢ全酶由多种亚基组成(见下表),而且容易分解。尽管该酶在细胞内存在的数量较少,但催化脱氧核苷酸掺入DNA链的速率分别是DNA聚合酶Ⅱ的15倍和30倍。该酶对模板的要求与DNA聚合酶Ⅱ相同,最适模板也是链DNA中间有空隙的单链DNA,单链结合蛋白可以提高该酶催化单链DNA模板的DNA聚合作用。DNApolⅢ也有3'→5'和5'→3'外切酶活性,但是3'→5'外切酶活性的最适底物是单链是DNA,只产生5'-单核苷酸,不会产生二核苷酸,即每次只能从3'端开始切除一个核苷酸。5'→3'外切酶活性也要求有单链DNA为起始作用底物,但一旦开始后,便可作用于双链区。DNA聚合酶Ⅲ是细胞内DNA复制所必需的酶,缺乏该酶的温度突变株在限制温度(nonpermissivetemperature)内是不能生长的,此种突变株的裂解液也不能合DNA,但加入DNA聚合酶Ⅲ则可以恢复其合成DNA的能力。 T4-DNA聚合酶(T4-DNApol):近年来在枯草杆菌,鼠伤寒沙门氏杆菌等细胞及噬菌体T4、T5、T7中分离到NDA聚合酶,这里只介绍T4DNA聚合酶。T4DNA聚合酶与大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ相似,也是一条多肽链,分子量亦相近,但氨基酸组成不同,它至少含有15个半胱氨酸残基。但是,它在作用上与大肠杆菌DNApol不同;[1]它无5'→3'外切酶活性;[2]它需要一条有引物的单链DNA作模板。在有缺口的双链DNA作模板时,需要有基因32蛋白的辅助(基因32蛋白在T4DNA复制中的作用和大肠杆菌单链结合蛋白的作用相似,基因32蛋白在复制叉处和单链DNA结合后可以促进双链的进一步打开,并保持其单链状态有利于新生链的合成);它利用单链DNA为模板进,可同时利用它作为引物,即此单链DNA的3'端能环绕其本身的某一顺序形成氢键配对,3'端的未杂交部分即被T4DNA聚合酶的3'→5'外切酶活性切去,然后在其作用下从3'-OH端开始聚合,合成该模板DNA的互补链,再以互补链为模板合成原来的单链DNA。 TaqDNA聚合酶:由一种水生栖热菌yT1株分离提取出,是发现的耐热DNA聚合酶中活性最高的一种,达200,000单位/mg。具有5'-3'外切酶活性,但不具有3'-5'外切酶活性,因而在合成中对某些单核苷酸错配没有校正功能。TaqDNA聚合酶还要具有非模板依赖性活性,可将PCR双链产物的每一条链3'加入单核苷酸尾,故可使PCR产物具有3'突出的单A核苷酸尾;另一方面,在仅有dTTP存在时,它可将平端的质粒的3'端加入单T核苷酸尾,产生3'端突出的单T核苷酸尾。应用这一特性,可实现PCR产物的T-A克隆法。 TthDNA聚合酶:从ThermusthermophilusHB8中提取而得,改酶在高温和MnCl2条件下,能有效地逆转录RNA;当加入Mg2+后,该酶的聚合活性大大增加,从而使cDNA合成与扩增可用一种酶催化。 还有很多生物公司因为生产需要自己研发的聚合酶,这就不再赘述了
dna复制的引物是指在核苷酸聚合作用起始时,刺激合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子,与反应物以共价键形式连接,这样的分子称为引物。引物通常是人工合成的两段寡核苷酸序列,一个引物与靶区域一端的一条DNA模板链互补,另一个引物与靶区域另一端的另一条DNA模板链互补。
所有的DNA复制都是从一个固定起点开始的,而且目前所知的DNA聚合酶都只能延长DNA链而不能从头合成DNA链。DNA复制时,往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物,再由DNA聚合酶从RNA引物3’末端开始合成新的DNA链。
DNA即脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid),其基本组成单位是核苷酸,而核苷酸又是有核酸,戊糖和磷酸组成(DNA中的戊糖为脱氧核糖)。 DNA水解酶为一类可以将组成DNA分子的脱氧核糖核苷酸之间的连接(3’,5’-磷酸二酯键)打开的酶。 具体包括:DNA聚合酶α/引发酶(引发及后随链的部分合成),DNA聚合酶δ(DNA复制主要酶),增殖细胞核抗原(滑动夹子,与合成连接性有关),拓扑异构酶(母链DNA拓扑异构化),解(螺)旋酶(能解开DNA双螺旋),单链DNA结合蛋白及复制蛋白(单链DNA结合作用),复制因子C(参与滑动夹子的装配),DNA连接酶(连接冈崎片段及参与修复),核酸酶(去除RNA引物),侧翼核酸内切酶(去除RNA引物)。 总体作用是在DNA复制过程中发挥的,在DNA复制过程中起到关键性的作用。
DNA聚合酶作用部位是磷酸二酯键。
1、聚合作用:在引物RNA-OH末端,以dNTP为底物,按模板DNA上的指令,即A与T,C与G的配对原则,逐步逐个、连续地将dNTP加到延伸中的DNA分子3'-OH末端,逐步合成延长中的子链DNA。这是DNA聚合酶的主要作用;
2、3’→5’'外切酶活性(校对作用):这种酶活性的主要功能是从3’→5’方向识别和切除不配对的DNA生长链末端的核苷酸,3’→5’外切酶活性的主要功能是校对作用。当加入的核苷酸与模板不互补而游离时则被3’→5’外切酶切除,以便重新在这个位置上聚合对应的核苷酸,可见,3’→5’外切酶活性对DNA复制真实性的维持是十分重要的。以保证复制过程的保真性和准确性;
3、5’→3’外切酶活性(切除修复作用):该活性是从5’→3’方向水解DNA延长链前方的DNA链(即只对DNA上双链处的磷酸二酯键有切割作用),主要产生5'—脱氧核苷酸。这种酶活性在DNA损伤的修复中可能起着重要作用。
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