מבוא ל-DNA Polymerase 3

**DNA polymerase 3** אנחנו מסתכלים על holoenzyme, כלומר, על כל תת היחידות של הפולימראז. יש לו את ה-core שמורכב מיחידת אלפא, אפסילון וטאטא ([*α*, *ε*, *θ*]{.math.inline}). יחידה אלפה היא זו שעושה את הפולימריזציה עצמה. אפסילון היא ה- Exonuclease שעושה את התיקונים וקורא 3 ל-5. יחי...

**DNA polymerase 3** אנחנו מסתכלים על holoenzyme, כלומר, על כל תת היחידות של הפולימראז. יש לו את ה-core שמורכב מיחידת אלפא, אפסילון וטאטא ([*α*, *ε*, *θ*]{.math.inline}). יחידה אלפה היא זו שעושה את הפולימריזציה עצמה. אפסילון היא ה- Exonuclease שעושה את התיקונים וקורא 3 ל-5. יחידה טאטא רק מחברת ביניהם. תת-יחידות בטא הם חלבונים (שתי יחידות של דימרים) שנקראים sliding clamp ואחראים על תפיסת הדנא פולימראז על גבי הדנא וכך מונעים ממנו ליפול, בשונה מרנא פולימראז. קומפלקס גמא ([*γ*]{.math.inline}( נקרא גם clamp loader מורכב מכמה תת-יחידות והוא זה שמטעין את הדנא לתוך ה-sliding clamp. נשים לב שיש שני core complex ושני מבנים של sliding clamp אבל רק clamp loader אחד. כאשר הדנא פולימראז מוסיף את הבסיסים, הוא מוסיף כל פעם אחד, אם הוא נכון, הוא ממשיך, אם הוא לא נכון, הוא מוציא אותו ומכניס בסיס אחר עד שהוא מוצא את הבסיס המתאים. להתנהגות הזו קוראים proofreading 3 ל-5, כלומר, הוא יכול לקרוא את הבסיס האחרון שהוא שם ולתקן במידת הצורך. אם הוא טעה בבסיס והמשיך הלאה, הוא לא יכול לחזור אחורה ולתקן. דנא פולימראז עושה טעות אחת ל-10,000 בסיסים אבל בזכות תכונת ה-proofreading הוא עושה טעות אחת ל-10 מיליון. מערכת שרצה אחרי הדנא פולימראז נקראת mismatch repair system והיא מורידה את שכיחות השגיאות לאחת למיליארד בסיסים. באופן הזה, בזמן שכפול הדנא שהוא עצמו באורך של מיליארד בסיסים, תהיה טעות אחת, באופן סטטיסטי. A. אם הייתה טעות ומול נוקלאוטיד מהתבנית המקורית יש נוקלאוטיד לא נכון, פעם הבאה שיהיה שכפול, הגדיל הנכון ישוכפל נכון אבל הגדיל השני ישוכפל עם הנוקלאוטיד הלא נכון ומולו יבוא הנוקלאוטיד שמתאים לו. בשלב הזה שום מערכת לא תדע שיש טעות ותיווצר מוטציה ב-50% מהמולקולות. B. אם בכל זאת המערכת מזהה שהיה mismatch, היא לא יודעת איזה אחד מהנוקלאוטידים הוא השגוי. אם היא משארת שה-T הוא השגוי, היא תוציא אותו ותחליף. יתקבל ש-100% מהמולקולות הן מוטנטיות. C. אם המערכת תוציא את הנוקלאוטיד הנכון, נקבל 100% מולקולות תקינות. על מנת שהמערכת תוציא את הנוקלאוטיד השגוי, היא צריכה לדעת איזה מהגדילים הוא החדש ומי הישן. באי-קולי למשל, הגדיל הישן הוא ממותל (יש עליו קבוצות מתיל) ועל החדש אין עדיין. למרות שבמערכת אאוקוריוטית גם יש מתילציות, המערכת לא יודעת לזהות אותן. בכל זאת היא מזהה את הגדיל החדש על ידי שברים חד-גדיליים שנקראים nicks. לאי-קולי יש אנזים שנקרא **dam methylas** והוא עושה מתילציה על נוקלאוטיד A שנמצא ברצף 5\'GATC3. לאי-קולי יש הרבה רצפים כאלה, לכן יש הרבה A ממותלים. על הגדיל החדש אין עדיין מתילציה וכך המערכת יכולה להבדיל ביניהם. **חלבונים שאחראיים על תהליך התיקון באי-קולי** **MutS --** חלבון שיודע לזהות את ה-mismatch. **MutH** -- חלבון שניקשר לאתר שהוא המי-ממותל (hemimethylated) **MutL** -- מחבר בין השניים הראשונים. רק אחרי החיבור ביניהם יש אקטיבציה של MutH. MutH יוצר nicks בגדיל החדש ליד האתר ההמי-ממותל, הליקאז פותח את הגדילים ונוקלאז מעכל את הדנא. פירוק הגדיל מתרחש כמה נוקלאוטידים לפני ה-mismatch וממשיך כמה נוקלאוטידים אחריו. בסוף דנא פולימראז משלים את המרווח. הכוונה בהמי-ממותל היא שגדיל אחד ממותל והשני לא.