Polymerázy
Polymerázy jsou enzymy, které syntetizují nukleové kyseliny, a to postupným připojováním nukleotidů k 3´OH konci předchozího nukleotidu. Pro zahájení syntézy většina polymeráz vyžaduje tzv. primer, což je krátký oligonukleotid, který tvoří začátek syntézy.
Polymeráza prodlužuje primer podle matrice (tzv. templát) ve směru 5' → 3'. Templátem může být jednořetězcová DNA nebo RNA. Některé polymerázy umí také štěpit řetězec od 3’ nebo 5′ konce tzv. 5’→3′ nebo 3’→5′ exonukleázová aktivita.
| Polymerázy dle templátu | Aktivita | Využití | Poznámky |
| DNA-dependentní DNA polymerázy | |||
| DNA polymeráza I (E.coli) | 5' → 3' polymerázová 3' → 5' exonukleázová 5' → 3' exonukleázová |
|
Degradace DNA ve směru 5´ → 3´a současná syntéza degradovaného řetězce, oprava chybně začleněných nukleotidů in vivo („proof-reading“) |
| Klenowův fragment DNA polymerázy I | 5' → 3' polymerázová 3' → 5' exonukleázová |
|
Vzniká odstraněním s -koncové části DNA polymerázy I štěpením subtilisinem. |
| T4 DNA polymeráza (Bakteriofág T4) | 5 ´ → 3 ´ polymerázová silná 3 ´ → 5 ´ exonukleázová |
|
Exonukleázová aktivita 200 x vyšší než u Klenowova enzymu. |
| T7 DNA polymeráza (Bakteriofág T7) |
5' → 3' polymerázová |
|
Vysoká procesivita, syntéza dlouhých úseků DNA. |
| Taq DNA polymeráza (Thermus aquaticus) |
5' → 3' polymerázová |
|
Termostabilní, maximální aktivita mezi 70-80°C, tvorba dimerů primerů a dalších nežádoucích produktů. |
| Terminální deoxynukleotidyltransferáza (TdT) (telecí brzlík) | přidávání dNTP k 3’- konci ssDNA a dsDNA |
|
Syntéza bez templátu. |
| RNA-dependentní DNA polymerázy | |||
| Reverzní transkriptáza (retroviry M-MuLV, AMV, RSV) |
5 ´ → 3 ´ polymerázová 5´ → 3´exoribonukleázová 3 ´ → 5 ´exoribonukleázová a endoribonukleázová (RNáza H) |
|
RNáza H degraduje RNA z hybridů RNA -DNA, které vznikají při reverzní transkripci. Umí katalyzovat i syntézu druhého vlákna DNA. |
| DNA-dependentní RNA polymerázy | |||
| T3/T7 RNA polymeráza (Bakteriofág T3/T7) |
|
||
| Poly(A) polymeráza | přidává cca 200 A na 3´konec mRNA |
|
|
Nukleázy
Nukleázy jsou enzymy degradující nukleové kyseliny neboli katalyzují rozštěpení fosfodiesterové vazby. Nukleázy štěpící nukleové kyseliny uvnitř řetězce se označují jako endonukleázy. Nukleázy štěpící nukleové kyseliny od konců se označují jako exonukleázy. Dle substrátu dále rozlišujeme deoxyribonukleázy štěpící DNA a ribonukleázy štěpící RNA.
| Dle substrátu | Substrát / aktivita | Využití | Poznámky |
| Deoxyribonukleázy | |||
| Deoxyribonukleáza I (DNáza I) (kravská slinivka) |
ssDNA, dsDNA |
|
Citlivá na mechanické poškození. |
| Nukleáza Bal31 (Alteromonas espejiana) |
lineární dsDNA |
|
Generuje tupé konce. |
| Nukleáza S (Aspergillus oryzae) |
ssDNA specifická endonukleáza |
|
|
| Nukleáza ExoIII (E.coli) | dsDNA s tupými konci nebo 5´ převisy odbourává 5´ mononukleotidy z 3´ OH konce |
|
Inaktivní na ssDNA |
| Lambda exonukleáza (Bakteriofág lambda) | dsDNA odstraňuje 5´ mononukleotidy ve směru 5´→ 3 |
|
Preferuje dsDNA fosforylovanou na 5´ konci. |
| Ribonukleázy | |||
| Ribonukleáza T1 (Aspergillus oryzae) | štěpí specificky RNA v místech G |
|
RNáza H degraduje RNA z hybridů RNA -DNA, které vznikají při reverzní transkripci. |
| Ribonukleáza A (kravská slinivka) |
štěpí specificky ssRNA v místech C a U |
|
Degraduje RNA do 3 ´ -fosforylovaných oligonukleotidů. |