ДНК-полимераза

Синтез новых полинуклеотидных цепей при репликации катализирует фермент ДНК-полимераза. Реакцию удается осуществить и изучать in vitro, используя ферменты, выделенные из организма. Отметим важнейшие особенности реакции.

1. Субстратами служат трифосфаты дезоксирибонуклеозидов. В ходе реакции от каждого из них отщепляется пирофосфатный остаток; таким образом, включение каждого мономера в молекулу ДНК требует расхода энергии высокоэнергетических связей.
2. Реакция идет только в присутствии уже готовой ДНК, выполняющей роль матрицы. Все вновь синтезируемые молекулы ДНК имеют первичную структуру, идентичную первичной структуре ДНК-матрицы.
3. Поскольку в молекуле ДНК нуклеотидные остатки образуют пары А—Т и G—С, в реакции расходуются одинаковые количества дАТФ и дТТФ (стехи-ометрический коэффициент т) и одинаковые количества дГТФ и дЦТФ (стехиометрический коэффициент п).
ДНК-полимераза не способна начинать синтез новой цепи с ее первого нукле-отида; она может лишь удлинять уже имеющуюся цепь, присоединяя к ее З'-концу новые нуклеотиды. Поэтому для начала реакции требуется затравка (праймер; рис. 4.4).Иногда случается ошибка, и фосфодиэфирная связь образуется с нуклеотидом, некомплементарным очередному нуклеотиду матрицы (например, в той фазе, которая представлена на рис. 4.4, вместо дГТФ используется дАТФ). В этом случае дальнейший рост новой цепи возобновляется лишь после того, как неправильный нуклеотид отщепляется той же ДНК-полимеразой. Таким образом, точность копирования проверяется дважды и поэтому очень высока: на миллиард нуклеотидов только один ошибочный.

Ключевые слова: организм, ферменты