ADN polimerase
A DNA polimerase, também conhecida como DNA pol, é uma enzima crucial que atua como a 'construtora' do nosso material genético. Ela catalisa a união de pequenas unidades chamadas desoxirribonucleotídeos para formar longas cadeias de DNA. Presente em todos os organismos vivos e em alguns vírus, essa enzima é a responsável por criar cópias exatas do DNA, utilizando os quatro tipos de desoxirribonucleotídeos trifosfato como blocos de construção. Essencial para a replicação do DNA, ela funciona como um molde, lendo uma fita existente para sintetizar uma nova fita complementar, o que a torna dependente de DNA.
Pontos-chave
- DNA polimerase é a enzima que constrói novas cadeias de DNA.
- Ela usa desoxirribonucleotídeos como blocos de construção.
- É fundamental para a replicação e reparo do DNA.
- Funciona como molde, lendo uma fita de DNA existente.
- Existem diferentes tipos de DNA polimerases em bactérias e eucariotos.
A jornada para entender a DNA polimerase começou em 1956, quando Arthur Kornberg e sua equipe identificaram a primeira enzima em bactérias Escherichia coli (E. coli). Eles desvendaram como a DNA polimerase copia a sequência de bases de uma fita de DNA molde, um feito que rendeu a Kornberg o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1959. Mais tarde, em 1970, Thomas Kornberg (filho de Arthur) e Malcolm E. Gefter descobriram a DNA polimerase II, aprofundando o conhecimento sobre o papel dessas enzimas na replicação do DNA em E. coli. Hoje, sabemos que bactérias possuem cinco tipos de DNA polimerases, cada uma com funções ligeiramente distintas.
As DNA polimerases são classificadas de acordo com o organismo em que são encontradas, apresentando variações em suas estruturas e funções.
DNA Polimerase em Bactérias
Em bactérias como a E. coli, a DNA polimerase I (Pol I), codificada pelo gene polA, é a mais abundante e essencial para o reparo do DNA. Ela possui atividade de exonuclease 3'-5' e 5'-3', auxiliando na correção de erros e no processamento dos fragmentos de Okazaki durante a síntese da cadeia descontínua. Embora seja a mais comum, a ausência de Pol I não impede a replicação, sugerindo que outras polimerases podem compensar sua função. A DNA polimerase II (Pol II), codificada pelo gene polB (ou DinA), é uma polimerase da família B com atividade de exonuclease 3'-5'. Ela participa do reparo do DNA, reinicia a replicação para superar lesões e sua quantidade aumenta significativamente em resposta a danos no DNA (indução SOS). A Pol II também atua como um backup para a Pol III, podendo assumir a replicação com alta processividade e direcionar a atividade da polimerase no garfo de replicação, ajudando a desacelerar a replicação quando a Pol III encontra obstáculos.
DNA Polimerase em Eucariotos
Em eucariotos, a replicação do DNA nuclear é realizada principalmente pelas DNA polimerases α, δ e ε. A DNA polimerase α é um complexo que inclui uma primase e é responsável por iniciar a síntese de DNA e a formação dos fragmentos de Okazaki. As polimerases α, δ e ε são consideradas as equivalentes à Polimerase III das bactérias. A Polimerase ε é a principal responsável pela replicação da cadeia contínua (ou líder), enquanto as Polimerases α e δ atuam na síntese da cadeia descontínua (ou retardatária). Anteriormente, acreditava-se que a Polimerase δ tivesse um papel menor, mas agora sabe-se que ela é crucial na replicação da cadeia descontínua, enquanto a Polimerase ε lidera a síntese da cadeia contínua.
