Polymeraasi on soluissa esiintyvä entsyymityyppi, joka osallistuu polynukleotidin polymerointiin tai DNA- tai RNA -molekyylien luomiseen. Entsyymit ovat monimutkaisia proteiineja, jotka osallistuvat kemiallisiin reaktioihin solujen sisällä pysyen muuttumattomina reaktion jälkeen. Useimmat entsyymit vähentävät reaktion etenemiseen tarvittavaa energiaa, jota kutsutaan aktivointienergiaksi. Tämän tyyppisiä entsyymejä kutsutaan katalyytteiksi.
DNA ja RNA koostuvat pitkistä nukleotidisäikeistä. Erityisesti DNA koostuu adeniinista, guaniinista, sytosiinista ja tymiinistä. RNA muodostuu adeniinin, guaniinin, sytosiinin ja urasiilin säikeistä tymiinin sijasta. Polymeraasientsyymit vähentävät energiaa, joka tarvitaan sidosten muodostamiseen nukleotidien välillä, jolloin suurempia molekyylejä voidaan tuottaa. Polymeraaseja on erilaisia, mutta kaikki ovat mukana joko DNA: ta tai RNA: ta koskevissa reaktioissa.
On olemassa erilaisia DNA -polymeraaseja, joista jokaisella on oma roolinsa. DNA -polymeraasilla I, II, III ja IV on kaikki osa DNA -molekyylin synteesissä. DNA Pol III on tärkein entsyymi, joka osallistuu DNA: n replikaatioon. DNA Pol II on entsyymi, joka osallistuu DNA: n korjaamiseen, kun taas DNA Pol I: llä on rooli DNA -molekyylin synteesissä ja virheiden oikolukemisessa sen jälkeen, kun DNA Pol III on luonut uuden molekyylin.
Polymeraasien tarkkuus on suuri, mutta geneettisessä koodissa voi esiintyä virheitä, jotka voivat aiheuttaa mutaatioita soluissa ja organismeissa. Oikoluku suoritetaan, kun DNA -molekyyli toistetaan, ja jos virhe havaitaan, DNA Pol 1 voi tehdä korjauksen. Kun replikaatiota ei tapahdu, DNA Pol II skannaa molekyylejä etsiäkseen virheitä tai aukkoja, joita on mahdollisesti tapahtunut ajan mittaan. DNA Pol IV tai SOS -korjauspolymeraasi löytyy vain bakteerisysteemeistä, ja se on yksi mahdollinen teoria bakteerien evoluution takana.
DNA -polymeraasin tapaan on myös useita RNA -polymeraaseja. RNA-polymeraasi I, II ja III tai Pol I, II ja III ovat olemassa korkeamman tason monisoluisissa organismeissa. Jokainen polymeraasi on vastuussa tietyn DNA -osan transkriptiosta transkription aikana.
Pol I kopioi ne geenit, jotka koodaavat osaa ribosomista. Ribosomit ovat organelleja, joissa transkriptio tapahtuu solujen sisällä ja jokainen niistä koostuu suuresta ja pienestä alayksiköstä. Pol I: n transkriptoimat geenit tuottavat suuren alayksikön ja osan pienestä alayksiköstä. Pol II kopioi geenit lähetti -RNA: lle, mRNA: lle ja Pol III transkriboi siirto -RNA: n, tRNA: n geenit. mRNA on templaatti translaatioon tai uusien proteiinien luomiseen, ja tRNA kuljettaa yksittäisiä aminohappoja ribosomiin ja mRNA kytkeytyäkseen suurempaan ketjuun proteiinin muodostamiseksi.