DNA聚合酶 1 和 3|每日聚焦

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DNA聚合酶1和3是参与原核DNA复制的两种DNA聚合酶。DNA聚合酶通过将核苷酸组装到母链上来帮助合成新的DNA链。

DNA聚合酶1

DNA聚合酶1是一种具有聚合活性、校对活性和引物去除活性的DNA聚合酶。DNA聚合酶1于1956年由Arthur Kornberg首次发现。1959年，他因这一发现被授予诺贝尔奖。DNA聚合酶1由polA基因编码。polA基因的大小为3000 bp.DNA聚合酶1参与原核DNA复制，因为它有助于在5'至3'方向上合成新的DNA链。此外，DNA聚合酶1参与填补间隙，修复和重组。DNA聚合酶1填补了双链DNA中的空白，这对DNA修复很重要。DNA聚合酶1同时具有3'至5'核酸外切酶活性和5'至3'核酸外切酶活性。5'至3'核酸外切酶活性在5'至3'方向降解单链和双链DNA。一旦从DNA聚合酶1全酶中去除5'至3'核酸外切酶活性，剩余的分子称为Klenow片段。Klenow片段是DNA扩增反应中有用的分子。这在失配修复中很重要。DNA聚合酶1的三个功能结构域如图1所示。

图1：DNA聚合酶1的功能结构域

DNA聚合酶3

DNA聚合酶3是参与原核DNA复制的主要酶。DNA聚合酶3具有5'至3'的聚合活性，其中新的核苷酸在其3'端被添加到生长链中。该酶有助于传入核苷酸与模板链的碱基配对。DNA聚合酶3的另一个功能是校对复制的DNA。DNA聚合酶3具有3'至5'的核酸外切酶活性。因此，这种酶读取刚刚添加的核苷酸，如果与模板链有任何不匹配，它将被去除并重新合成。因此，DNA聚合酶3在维持基因组稳定性方面很重要。

图2：DNA聚合酶3

DNA聚合酶3全酶由十个亚基组成，这些亚基排列成两个DNA聚合酶。α亚基是催化亚基。ε亚基具有3'至5'的校对活动。θ亚基具有未知功能。α亚基由dnaE基因编码。ε和θ亚基由dnaQ和holE基因编码。DNA聚合酶3的结构如图2所示。

结论

两种类型的DNA聚合酶都具有5'至3'的聚合活性。此外，两种酶都具有3'至5'的核酸外切酶活性用于校对。DNA聚合酶3的主要功能是其在聚合中的作用。然而，DNA聚合酶1具有5'至3'的核酸外切酶活性。通过5'至3'核酸外切酶活性，DNA聚合酶1能够去除引物。形成间隙也由DNA聚合酶1填充。因此，DNA聚合酶1和3之间的主要区别在于它们在原核DNA复制中的作用。

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