简介 DNA聚合酶I的二级结构以螺旋为主,可划分为A至R共18个螺旋肽段。螺旋肽段之间由非螺旋结构连接。其中H区与I区之间的无规则结构较长,有50个氨基酸残基,I螺旋与O螺旋之间由较大的空隙,可以容纳DNA链,而50个氨基酸的无规结构,就像一个盖子那样与I、O螺旋区共同把DNA链包围起来,使其向一个方向滑动。DNA聚合酶I只能催化延长约20个核苷酸左右,说明它不是复制延长过程中起作用的酶。DNA聚合酶I在活细胞内的功能,主要是对复制中的错误进行校读,对复制和修复中出现的空隙进行填补。 [1] 功能 1)通过核苷酸聚合反应,使DNA链沿5’→3’方向延长(DNA聚合酶活性) [1] 2)催化由3’端水解DNA链(3’→ 5’核酸外切酶活性,用于切除错配的碱基) [1] 3)催化由5’端水解DNA链(5’→ 3’核酸外切酶活性,用于切除引物) [1] 4)催化由3’端使DNA链发生焦磷酸解 5)催化无机焦磷酸盐与脱氧核糖核苷酸三磷酸之间的焦磷酸基的交换
拓扑异构酶和解旋酶: 拓扑异构酶是具有活性核酸酶和连接酶的酶。这些酶能够改变DNA的拓扑特性。它们中的一些通过切割DNA螺旋并允许其旋转,降低其超螺旋程度,然后通过连接酶将两端连接。另一方面,其它拓扑异构酶能够在连接断裂的DNA链之前,切断螺旋,并允许第二个螺旋通过断裂部位。拓扑异构酶是许多涉及DNA的过程所必需的,例如DNA复制和转录 [18] 。 螺旋酶是能够利用核苷三磷酸中存在的化学能的蛋白质,尤其是ATP,以破坏核碱基之间形成的氢键,从而允许DNA的双螺旋打开成单链。聚合酶:聚合酶是从核苷三磷酸合成多核苷酸链的酶。它们通过向链上存在的先前核苷酸的3'-OH添加核苷酸起作用。因此,所有聚合酶都以5' - 3'方向起作用。DNA复制需要DNA依赖的DNA聚合酶,实现DNA序列的完美拷贝。有些DNA聚合酶具有校对功能,能够检测含氮碱基之间的错配错误并激活3'或5'外切核酸酶作用以去除不正确的碱基 [19] 。 在大多数生物体中,DNA聚合酶在称为replisoma的较大蛋白质复合物中起作用,该复合体由许多酶例如解旋酶组成 [20] 。 RNA依赖的DNA聚合酶是使用RNA片段作为模板合成DNA的特殊类聚合酶,包括逆转录酶(一种参与逆转录病毒感染的病毒酶)和端粒酶(它是端粒复制所必需的) [21] 。 与DNA依赖性DNA聚合酶一样,这些RNA依赖的DNA聚合酶也在由辅助分子和调节分子组成的广泛蛋白质复合物中起作用 [22] 。 应用领域 法医鉴定 通常从血液、皮肤、唾液、头发和其它组织和体液中分离DNA,以识别罪犯或犯罪行为。常用的遗传指纹识别。该技术比较重复DNA的可变区段的长度,例如短串联重复序列和小卫星,它们在个体之间有不同。因此,检查中的两个DNA样品之间的比较不是基于对整个DNA序列的分析,而是仅基于这些重复序列部分。事实上,两个没有血缘关系的个体间99.9%的DNA序列是相同的。这种方法通常非常可靠,但犯罪现场被其他人的DNA污染时,对罪犯的识别会很复杂 [23] 。 这种方法由英国遗传学家Sir Alec Jeffreys于1984年开发。遗传指纹识别也可用于识别群体性事件的受害者。 未经同意采集DNA的行为称为基因盗窃。 基因工程 现代生物学和生物化学大量使用DNA。术语重组DNA是指人工构建和组装的DNA片段。它们可以以质粒的形式或通过其它类型的