Benötigt die DNA-Polymerase I ein 3′3′3^\prime-Ende?

DNA-Polymerase III fügt Nukleotide hinzu 5 ' 3 ' Richtung, weil es nur Nukleotide an die hinzufügen kann 3 ' Ende des vorherigen Nukleotids. Aus diesem Grund ist eine Grundierung erforderlich. Arbeitet die DNA-Polymerase I jedoch nach demselben Kriterium? Braucht es a 3 ' Ende eines vorherigen Nukleotids, um nachfolgende DNA-Nukleotide zu binden?

Wenn dies der Fall ist, wie kann es dies dann für Okazaki-Fragmente tun, wenn jedes Okazaki-Fragment nicht aneinander gebunden ist? Es ist die DNA-Ligase, die schließlich die Phosphodiester-Bindung zwischen den katalysiert 3 ' Ende 5 ' Anfang von zwei Okazaki-Fragmenten, nicht wahr?

Wenn nicht , was hat es dann mit den Telomeren auf sich? Nach jedem DNA-Replikationsereignis wird die DNA an den Enden immer kürzer, weil dieser letzte Primer entfernt, aber nicht durch DNA über die DNA-Polymerase I ersetzt werden kann, richtig? Dies deutet für mich darauf hin, dass die DNA-Polymerase I ein vorheriges Nukleotid benötigt 3 ' Ende zu arbeiten, und es hat mich bezüglich seiner Wirkung auf Okazaki-Fragmente in Verbindung mit DNA-Ligase verwirrt.

Antworten (1)

DNA Pol I erfordert das 3'-Ende eines vorherigen Nukleotids, um die Verlängerung einzuleiten.

In Bezug auf Okazaki-Fragmente wird dies durch das Anlagern kleiner RNA-Primer an den nacheilenden Strangteil einer Replikationsgabel erreicht. DNA Pol I verlängert den nacheilenden Strang vom 3'-Ende dieser Primer weg und erzeugt die Okazaki-Fragmente. Die RNA-Primer werden später entfernt, wodurch Lücken zwischen den Okazaki-Fragmenten entstehen, die später durch die kombinierten Aktionen von DNA-PolI und DNA-Ligase aufgefüllt werden.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Im Fall von Telomeren kann der letzte RNA-Primer nicht durch DNA Pol I aufgefüllt werden, da die Polymerase ein freies 3'-Hydroxyl für die Anheftung des ersten DNA-Nukleotids benötigt. Nach dem Entfernen des RNA-Primers müsste das erste DNA-Nukleotid an das ihm vorangehende DNA-Nukleotid angehängt werden, was im Fall des letzten Primers auf einem Telomer nicht zu finden ist, da es sich ganz am Ende des linearen Strangs befindet .

In diesem Fall entfernt DNA Pol I den RNA-Primer wird durch DNA Pol I entfernt, kann ihn aber nicht durch DNA ersetzen, wodurch eine Lücke entsteht (Schritt 6 im folgenden Bild).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

DNA Pol III ist beteiligt, aber das aktuelle Verständnis ist, soweit ich das beurteilen kann, dass Pol I die Lücken zwischen RNA-Primern auf dem nacheilenden Strang füllt und dadurch die Okazaki-Fragmente erzeugt, während Pol III mehr an der kontinuierlichen Verlängerung beteiligt ist des führenden Strangs. Aus dieser Übersicht ( ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21622658 ) sieht es so aus, als ob Pol I und Pol III während der DNA-Verlängerung auf eine Weise interagieren, die noch nicht vollständig charakterisiert ist, sodass es zu Überkreuzungen kommen kann.
@MarchHo - jederzeit! :-)