什么是DNA聚合酶,DNA聚合酶是什么?

2020-11-22 11:20:47 字数 4938 阅读 4625

1楼:北京理工大学出版社

dna聚合酶的种类很多,它们在细胞中的dna复制过程中起着重要的作用。dna聚合酶有dna聚合酶ⅰ、ⅱ、ⅲ三类。基因工程中很多步骤都需要dna聚合酶催化dna体外合成反应,这些酶作用时大多都需要模板,合成产物的序列与模板互补。

基因工程常用的dna聚合酶有:①大肠杆菌聚合酶ⅰ(全酶);②大肠杆菌聚合酶ⅰ大片段(klenow片段);③t4噬菌体dna聚合酶;④t7噬菌体聚合酶及经修饰的t7噬菌体聚合酶(测序酶),⑤耐热dna聚合酶(taqdna聚合酶);⑥末端转移酶(末端脱氧核苷酸转移酶,也属dna聚合酶);⑦逆转录酶(依赖于rna的dna聚合酶)。

dna聚合酶ⅰ是基因工程中最常用的工具酶。dna聚合酶ⅱ是一条120kd的肽链,催化5′→3′方向合成dna,也具有3′→5′外切酶活性但没有5′→3′外切酶活性。可能在当细胞dna受到化学或物理损伤时,dna聚合酶ⅱ在修复过程中起特殊作用。

dna聚合酶ⅲ全酶是一种大于250kd,由多种亚基组成的蛋白质,它是不对称的二聚体,两个亚基可分别同时催化前导链(leadingstrand)及后随链的合成。dna聚合ⅲ与dna聚合酶ⅰ相同,也具有3′→5′外切酶活性。在dna聚合作用中,核苷酸添加的错误率达1/1000。

由于dna聚合酶ⅰ和dna聚合酶ⅲ全酶的3′→5′外切酶活性,可以终止核苷酸加入并除去错误核苷酸,然后可继续加入正确的核苷酸,可将错误率减少到百万分之一或更少。

大肠杆菌dna聚合酶ⅰ(全酶):dna聚合酶ⅰ的分子量为109kd,是一条约1000个氨基酸残基的多肽链。它具有三种活性:

①5′→3′dna聚合酶活性(能以单链dna为模板,在3′-oh引物的引导下,按5′→3′方向,合成互补的dna序列),②3′→5′外切核酸酶活性(能够去除延长的核酸链上的3′-oh末端上的核苷酸,可以沿3′→5′方向降解双链或单dna链dna,释放5′-单核苷酸),③5′→3′外切核酸酶活性(能从dna链5′-oh末端降解双螺旋dna的一条链,沿5′→3′方向,释放出单核苷酸或寡核苷酸)。dna聚合酶ⅰ的主要用途:①用切口平移方法标记dna(可作杂交探针),②利用其5′→3′外切核酸酶活性降解寡核苷酸作为合成cdna第二链的引物,③用于对dna分子的3′突出尾进行末端标记,用于dna序列分析。

大肠杆菌dna聚合酶ⅰ大片断(klenow):klenow片断是用枯草杆菌蛋白酶裂解完整的dna聚合酶ⅰ产生,或通过克隆技术而获得。此酶是单一多肽链,分子量76kd。

它具有5′→3′聚合酶活性和3′→5′外切酶活性,而无5′→3′外切酶活性。klenow片段的主要用途:①补平限制性内切酶切割dna产生的3′凹端;②用[32p]dbtp补平3′凹端,对dn**段进行末端标记;③对带3′突出端的dna进行末端标记;④在cdna克隆中,用于合成cdna第二链;⑤在体外诱变中,用于从单链模板合成双链dna;⑥应用双脱氧链末端终止法进行dna测序。

t4噬菌体dna聚合酶:t4噬菌体dna聚合酶(分子为114kd),与klenow片断相似的是:都具有5′→3′聚合酶活性及3′→5′外切核酸酶活性。

其3′→5′外切酶活性对单链dna的作用比对双链dna的作用更强。它的外切核酸酶活性比klenow片段要强200倍。由于它不从单链dna模板上置换寡核酸引物,因此在体外诱变反应中,它的效率比klenow片段更强。

它的主要用途:①补平或标记限制性内切酶消化dna后产生的3′凹端,②对带有3′突出端的dna分子进行末端标记;③标记用作探针的dn**段。④将双链dna的末端转化成为平端。

⑤使结合于单链dna模板上的诱变寡核苷酸引物得到延伸。

ts噬菌体dna聚合酶及由此改造的测序酶:t7噬菌体感染大肠杆菌诱生的dna聚合酶,是两种紧密结合的蛋白质的复合体。这两种蛋白质一种是t7噬菌体基因5蛋白,另一种是宿主蛋白的硫氧还原蛋白。

该酶是所有已知dna聚合酶中持续合成能力最强的一个,它所催化合成的dna的平均长度要比其他dna聚合酶催化合成的dna平均长度大得多。它的3′→5′外切核酸酶活性约为klenow片段的1000倍。它没有5′→3′外切酶核酸酸活性。

它的主要用途:①用于拷贝长段模板的引物延伸反应,②通过补平或交换(置换)反应进行快速末端标记。

t7噬菌体聚合酶中基因5蛋白中一个结构区,与大肠杆菌dna聚合酶ⅰ的dna结合处及聚合结构区高度同源。这一结合及聚合结构区包含了该蛋白近羟基端的序列,而其氨其端则具有强有力的3′→5′外切核酸活性。用氧作还原剂把该酶分子与氧及二价铁离子处理可使酶3′→5′外切核酸酶活性灭活而保留其聚合酶活性。

改造后的酶的持续合成能力很强,是双脱氧链终止法对长段dna进行测序的理想用酶。后来由unitedstatesbiochemical公司以测序酶(sequenase)作为商品名投放市场,现在已通过基因工程手段生产出一种改进的测序酶(2.0版),它完全丧失了外切核酸酶活性。

耐热dna聚合酶(taqdna聚合酶):这是一种耐热的依赖dna的dna聚合酶(分子量65kd,原是从嗜热的水生菌thermusaquaticus中纯化来的,现在以基因工程生产并**(amplitaqtm)。这些酶具有依赖于聚合物5′→3′外切核酸酶活性。

用途:①用于dna测序,②用于聚合酶链式反应(pcr)对dn**段进行体外扩增。

末端转移酶:从动物胸腺和骨髓中提取。此酶催化脱氧核苷酸添加到dna分别的3′-oh末端上,催化作用不要求有模板,但需co2+的存在。

末端转移酶可作一群dna分子的3′-oh末端接上寡da或dc,而给另一群dna分子的3′-oh末端接上寡dt或dg,混合这两群分子,即可使同聚物尾部退火形成环状分子。用途:①给载体或cdna加上互补的同聚尾,②用于dn**段3′末端的放射同位素标记。

dna聚合酶是什么?

2楼:北京理工大学出版社

dna作为遗传物质的基本特点就是能够准确地进行自我复制。在合成dna时,决定其结构特异性的遗传信息来自其本身,必须由原来存在的dna分子为模板来合成新的dna分子。这种以自身dna为模板,以脱氧核苷酸为底物催化合成新的dna的酶称为dna聚合酶。

在微生物、植物和动物中都发现有这种酶,而且原核细胞和真核细胞所含的dna聚合酶不只是一种。大肠杆菌中存在三种,分别称为dna聚合酶ⅰ、ⅱ和ⅲ;真核细胞中也分离出四种,分别称dna聚合酶α、β、γ和线粒体dna聚合酶mt。目前常用于基因工程的为大肠杆菌dna聚合酶i和tdna聚合酶4噬菌体感染大肠杆菌所得,而用于pcr扩增技术的多为耐热的taqdna聚合酶来自一种水生嗜热杆菌。

3楼:樊清竹罗丑

聚合的是磷酸二脂键。dna复制时,以dna为模板,在引物(主要是rna)存在下,聚合酶ⅰ催化聚合反应,使底物逐个依5′→3′方向聚合;dna新链得以延长,若参入的核苷酸有错误,该酶即显示外切酶活性,经其切除,以保证复制的真实性。

dna聚合酶的作用是什么?

4楼:倒塌的巴别塔

[1]聚合

作用:在引物rna'-oh末端,以dntp为底物,按模板dna上的指令由dnapolⅰ逐个将核苷酸加上去,就是dnapolⅰ的聚合作用。

[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'→3'外切酶活性——切除修复作用:5'→3'外切酶活性就是从5'→3'方向水解dna生长链前方的dna链,主要产生5'-脱氧核苷酸。

[4]焦磷酸解作用:dnapolⅰ的这种活性可以催化3'末端焦磷酸解dna分子。这种作用就是无机焦磷酸分解dna生长链,可以认为是dna聚合作用的逆反应,而且这种水解dna链作用需要有模板dna的存在。

[5]焦磷酸交换作用:催化dntp末端的ppi同无机焦磷酸的交换反应。反应式为32p32pi+dnppp←dnp32p32p+ppi→dna

5楼:匿名用户

楼上3个居然没有一个对的。

dna聚合酶的作用是以一条dna单链为模板,将三磷酸脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接成为与单链互补的另一条单链。

6楼:镜若风

把游离的核苷酸加到dna长链上,让碱基配对

7楼:筱筱的月亮

作用于互补碱基之间,是形成氢键

8楼:曦草

http://baike.baidu.***/view/29676.html?wtp=tt

9楼:匿名用户

连接dna碱基(a-t c-g)

dna聚合酶的特点是什么?

10楼:广西师范大学出版社

作为遗传物质的基本特点就是能够准确地进行自我复制。在合成dna时,决定其结构特异性的遗传信息来自其本身,必须由原来存在的dna分子为模板来合成新的dna分子。这种以自身dna为模板,以脱氧核苷酸为底物催化合成新的dna的酶称为dna聚合酶。

在微生物、植物和动物中都发现有这种酶,而且原核细胞和真核细胞所含的dna聚合酶不只是一种。大肠杆菌中存在三种,分别称为dna聚合酶ⅰ、ⅱ和ⅲ;真核细胞中也分离出四种,分别称dna聚合酶α、β、γ和线粒体dna聚合酶mt。目前常用于基因工程的为大肠杆菌dna聚合酶i和tdna聚合酶4噬菌体感染大肠杆菌所得,而用于pcr扩增技术的多为耐热的taq,dna聚合酶来自一种水生嗜热杆菌。

11楼:敖彭薄剧骄

dna聚合酶(dna

polymerase)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)及其复相辅的活性。

真核细胞有5种dna聚合酶制,分别为dna聚合酶α(定位于胞核,参与复制引知发具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,都与dna链的道延长有关。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。