DNA polymerases

Τα κύρια ένζυμα που συμμετέχουν στην αντιγραφή του DNA. Ο μηχανισμός αντιγραφής του ευκαρυωτικού DNA διατηρείται από τη ζύμη στον άνθρωπο και απαιτεί τις δράσεις πολλαπλών πολυμερασών DNA. Εκτός από τις αναδιπλασιαζόμενες πολυμεράσες DNA για τον διπλασιασμό των κορυφαίων και υστερούντων κλώνων DNA, απαιτείται μια άλλη ομάδα εξειδικευμένων πολυμερασών για την επιδιόρθωση του DNA και/ή τη σύνθεση DNA μετατροπής (TLS).

Το 1959, ο Άρθουρ Κόρνμπεργκ τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ για το έργο του σχετικά με τις αρχές με τις οποίες το DNA αντιγράφεται από τις πολυμεράσες του DNA. Από τότε, έχει επιβεβαιωθεί σε όλους τους κλάδους της ζωής ότι οι αναδιπλασιαζόμενες πολυμεράσες DNA απαιτούν ένα μονόκλωνο πρότυπο για την κατασκευή ενός συμπληρωματικού κλώνου, αλλά δεν μπορούν να ξεκινήσουν έναν νέο κλώνο DNA de novo. Έτσι, εξαρτώνται επίσης από μια πριμάση, η οποία γενικά συναρμολογεί έναν βραχύ εκκινητή RNA για να παρέχει ένα 3'-ΟΗ που μπορεί να επεκταθεί από την αντιγραφική πολυμεράση DNA. Οι γενικές αρχές ότι:

(1) μια ελικάση ξετυλίγει το δίκλωνο DNA,

(2) οι μονόκλωνες πρωτεΐνες που δεσμεύουν το DNA σταθεροποιούν το μονόκλωνο DNA,

(3) μια πριμάση δημιουργεί έναν βραχύ εκκινητή RNA και

(4) έναν σφιγκτήρα φορτωτής φορτώνει έναν σφιγκτήρα για να

(5) διευκολύνει τη φόρτωση και τη δυνατότητα επεξεργασίας της αναπαραγόμενης πολυμεράσης, διατηρούνται καλά μεταξύ όλων των ειδών. 

Η αναπαραγωγή του γονιδιώματος είναι εξαιρετικά ισχυρή και εκτελείται με υψηλή πιστότητα ακόμη και σε ακραία περιβάλλοντα. Η εργασία της τελευταίας περίπου δεκαετίας έχει επιβεβαιώσει

(6) ότι υπάρχει ένας κοινός μηχανισμός που προάγεται από ιόντα δύο μετάλλων για την αντίδραση νουκλεοτιδυλοτρανσφεράσης που δημιουργεί κλώνους DNA και

(7) ότι οι αναδιπλασιαζόμενες πολυμεράσες DNA λειτουργούν πάντα ως βασικό συστατικό μεγαλύτερης πολυπρωτεΐνης συγκροτήματα, που ονομάζονται ρεπλισώμια (replisomes). Επιπλέον

(8), η ακεραιότητα των ρεπλισωμίων  διατηρείται από πολλαπλές αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης και πρωτεΐνης-DNA, πολλές από τις οποίες είναι εγγενώς αδύναμες. Αυτό επιτρέπει την πραγματοποίηση μεγάλων διαμορφωτικών αλλαγών χωρίς διάσπαση των συστατικών του ρεπλισωμίουυ και επίσης σημαίνει ότι γενικά τα ρεπλισώμια δεν μπορούν να απομονωθούν άθικτα.