Низкопроцессивные ДНК-полимеразы эукариот
У эукариот также обнаружены полимеразы, способные вести синтез на поврежденной матрице. Некоторые из них принимают самое активное участие в пострепликативной репарации, о которой мы будем говорить ниже. Номенклатура этих ДНК-полимераз была крайне не упорядочена до последнего времени. Только в 2001 году был достигнут некоторый консенсус, результаты которго представлены в табл. 5.
Например, полимераза эта (Polη) была описана разными авторами как polη, polΗ, hRad30, XPV. Эта полимераза не является малоточной, хотя и не обладает корректорской активностью. Точность ее репликации 10-2-10-3. Полимераза каппа (Polκ) является гомологом PolIV E.coli. Это высокоошибочная ДНК-полимераза, но в отличие от других подобных полимераз она может модулировать свою процессивность и встраивать больше, чем 25 нуклеотидов во время синтеза на поврежденной матрице. Полимераза йота (Polι) является гомологом Rad30 дрожжей и показывает уровень ошибочного встраивания 10-2. Полимераза зета (Polζ) состоит из двух субъединиц REV3 и REV7, которые работают совместно с REV1.
Кроме синтеза на поврежденной матрице многие из этих ДНК-полимераз способны к прямому устранению повреждения. Так, человеческая полимераза лямбда (Polλ) имеющая 32 % гомологии с polβ, обладает лиазной активностью, способна вставлять нуклеотиды в маленькие бреши со свободной 5’-фосфатной группой и, вероятно, принимает участие в BER.
Меньше известно о полимеразе сигма (Polς, TRF4) (topoisomerase I related function), участвующей в когезии сестринских хроматид.
Таблица 5. Низкопроцессивные ДНК-полимеразы эукариот.
О полимеразе тета (Polθ) можно сказать только то, что она является гомологом гена mus308 дрозофилы, кодирующего ДНК-геликазу-полимеразу, вовлеченную в репарацию межнитевых сшивок.
Полимераза мю (Polμ) играет важную роль в соматическом гипермутагенезе иммуноглобулиновых генов и участвует в синтезе ДНК во время V(D)J рекомбинации и негомологического воссоединения концов. Человеческая Polμ также имеет высокую гомологию с терминальной дезоксинуклеотид-трансферазой, то есть способна к присоединению нуклеотида к концу нити ДНК без матрицы… Все это говорит о большой плейотропности функций данной группы энзимов. В табл. 5 показано, какие нуклеотиды способна поставить данная полимераза напротив повреждения.
Рисунок 21. Синтез ДНК на поврежденной матрице.
Именно эта группа ДНК-полимераз ответственна за множественные мутации, возникающие при остановке репликации, вызванной повреждениями ДНК под действием различных агентов, и последующем ресинтезе (рестарте). Было несколько попыток связать деятельность этих полимераз с SOS функциями UmuDC у прокариот и, основываясь на этом, создать картину SOS – ответа у эукариот, Вопросов, к сожалению, до сих пор больше, чем ответов.
На рис. 21 изображена работа ДНК-полимеразы η, мутация в гене которой приводит к замещению ее полимеразой ι и развитию вариантной формы пигментной ксеродермы (XPV).