DNA Polimerasi III

La DNA polimerasi III (DNA Pol III) è l'enzima principale responsabile della replicazione del DNA nei batteri, come E. coli. È una proteina complessa multi-subunità con un'alta processività e fedeltà, essenziali per replicare accuratamente l'intero genoma batterico.

Caratteristiche principali:

• Funzione principale: Sintesi del nuovo filamento di DNA aggiungendo nucleotidi al 3'OH di un innesco (primer) preesistente. La reazione avviene in direzione 5' → 3'.

• Processività: Estremamente alta. La DNA Pol III è in grado di aggiungere migliaia di nucleotidi senza dissociarsi dal DNA stampo. Questa capacità è in gran parte dovuta alla presenza di una proteina ad anello scorrevole, la clamp β (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/anello%20scorrevole%20beta), che circonda il DNA e si lega alla polimerasi, ancorandola saldamente al DNA.

• Attività esonucleasica 3' → 5': Possiede un'attività di proofreading (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/proofreading) che le permette di rimuovere i nucleotidi appena aggiunti se sono stati incorporati in modo errato. Questa attività aumenta significativamente la fedeltà della replicazione.

• Struttura: La DNA Pol III è un oloenzima, composto da diverse subunità, ognuna con funzioni specifiche. Le subunità principali includono:

  • α: Attività polimerasica (catalizza l'aggiunta di nucleotidi).
  • ε: Attività esonucleasica 3' → 5' (proofreading).
  • θ: Stimola l'attività di proofreading di ε.
  • β: Clamp scorrevole (aumenta la processività).
  • τ: Dimero che lega due nuclei polimerasici e la clamp loader complex.
  • γ: Parte del clamp loader complex (https://it.wikiwhat.page/kavramlar/clamp%20loader%20complex) che carica la clamp β sul DNA.
  • δ, δ', χ, ψ: Altre subunità del clamp loader complex che aiutano nel caricamento della clamp e nella dissociazione dal DNA.

• Fedeltà: La DNA Pol III ha un'alta fedeltà di replicazione, con un tasso di errore molto basso. Questo è dovuto alla combinazione della selezione accurata dei nucleotidi da parte dell'attività polimerasica e all'attività di proofreading 3' → 5'.

• Ruolo nella replicazione: La DNA Pol III è l'enzima principale che allunga il filamento guida e i frammenti di Okazaki durante la replicazione del DNA. Esegue la maggior parte della sintesi del DNA durante questo processo. Successivamente, la DNA polimerasi I rimuove i primer di RNA e riempie le lacune risultanti.

In sintesi, la DNA Pol III è un enzima complesso e altamente efficiente essenziale per la replicazione accurata e veloce del DNA nei batteri. La sua alta processività, l'attività di proofreading e la struttura multi-subunità le permettono di copiare il genoma batterico con grande fedeltà.