Welche Rolle spielt die DNA-Polymerase bei der DNA-Replikation?

Laut dem National Center for Biotechnology Information besteht die Hauptaufgabe von DNA-Polymerasen darin, die DNA eines Organismus während der Zellteilung genau und effizient zu replizieren. Darüber hinaus spielen Polymerasen eine entscheidende Rolle bei Korrekturlesen des genetischen Codes auf Fehler und Beheben der auftretenden Fehler.

Wenn ein Organismus mit der Zellteilung beginnt, zieht ein Enzym namens Helikase die beiden Seiten des DNA-Moleküls auseinander. Laut Wikipedia beginnen DNA-Polymerasen dann, jeden Strang der ursprünglichen doppelsträngigen DNA zu kopieren. DNA-Polymerasen arbeiten direktional: Sie beginnen den Replikationsprozess am 3’-Ende des Moleküls und arbeiten zum 5’-Ende des Moleküls hin. Der neu produzierte Strang wird jedoch in die entgegengesetzte Richtung konstruiert, wodurch ein zum Original komplementärer Strang entsteht.

Wikipedia gibt an, dass DNA-Polymerase nicht jeden DNA-Strang perfekt repliziert. Im Durchschnitt verursacht das Enzym bei einem von 1 Milliarde Basenpaaren einen Fehler. Nature.com behauptet jedoch, dass die Fehlerrate näher bei einem von 1 Million Basenpaaren liegt.

Das National Center for Biotechnology Information erklärt, dass es viele verschiedene Arten von DNA-Polymerasen gibt. Einige Organismen, wie das allgegenwärtige Bakterium Escherichia coli, besitzen fünf solcher Polymerasen. Der Organismus Saccharomyces cerevisiae verwendet acht verschiedene Polymerasen, während der Mensch mindestens 15 verschiedene Polymerasen verwendet.