DNA聚合酶1和3是參與原核DNA復(fù)制的兩種DNA聚合酶。DNA聚合酶通過(guò)將核苷酸組裝到母鏈上來(lái)幫助合成新的DNA鏈。

DNA聚合酶1

DNA聚合酶1是一種具有聚合活性、校對(duì)活性和引物去除活性的DNA聚合酶。DNA聚合酶1于1956年由Arthur Kornberg首次發(fā)現(xiàn)。1959年，他因這一發(fā)現(xiàn)被授予諾貝爾獎(jiǎng)。DNA聚合酶1由polA基因編碼。polA基因的大小為3000 bp.DNA聚合酶1參與原核DNA復(fù)制，因?yàn)樗兄谠?'至3'方向上合成新的DNA鏈。此外，DNA聚合酶1參與填補(bǔ)間隙，修復(fù)和重組。DNA聚合酶1填補(bǔ)了雙鏈DNA中的空白，這對(duì)DNA修復(fù)很重要。DNA聚合酶1同時(shí)具有3'至5'核酸外切酶活性和5'至3'核酸外切酶活性。5'至3'核酸外切酶活性在5'至3'方向降解單鏈和雙鏈DNA。一旦從DNA聚合酶1全酶中去除5'至3'核酸外切酶活性，剩余的分子稱(chēng)為Klenow片段。Klenow片段是DNA擴(kuò)增反應(yīng)中有用的分子。這在失配修復(fù)中很重要。DNA聚合酶1的三個(gè)功能結(jié)構(gòu)域如圖1所示。

圖1：DNA聚合酶1的功能結(jié)構(gòu)域

DNA聚合酶3

DNA聚合酶3是參與原核DNA復(fù)制的主要酶。DNA聚合酶3具有5'至3'的聚合活性，其中新的核苷酸在其3'端被添加到生長(zhǎng)鏈中。該酶有助于傳入核苷酸與模板鏈的堿基配對(duì)。DNA聚合酶3的另一個(gè)功能是校對(duì)復(fù)制的DNA。DNA聚合酶3具有3'至5'的核酸外切酶活性。因此，這種酶讀取剛剛添加的核苷酸，如果與模板鏈有任何不匹配，它將被去除并重新合成。因此，DNA聚合酶3在維持基因組穩(wěn)定性方面很重要。

圖2：DNA聚合酶3

DNA聚合酶3全酶由十個(gè)亞基組成，這些亞基排列成兩個(gè)DNA聚合酶。α亞基是催化亞基。ε亞基具有3'至5'的校對(duì)活動(dòng)。θ亞基具有未知功能。α亞基由dnaE基因編碼。ε和θ亞基由dnaQ和holE基因編碼。DNA聚合酶3的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

結(jié)論

兩種類(lèi)型的DNA聚合酶都具有5'至3'的聚合活性。此外，兩種酶都具有3'至5'的核酸外切酶活性用于校對(duì)。DNA聚合酶3的主要功能是其在聚合中的作用。然而，DNA聚合酶1具有5'至3'的核酸外切酶活性。通過(guò)5'至3'核酸外切酶活性，DNA聚合酶1能夠去除引物。形成間隙也由DNA聚合酶1填充。因此，DNA聚合酶1和3之間的主要區(qū)別在于它們?cè)谠薉NA復(fù)制中的作用。