Replicación

Taq DNA polimerasa de Thermus aquaticus

Taq polymerase by cmenorsalvan on Sketchfab

DNA polimerasas dependientes de DNA (DdDP)

Este tipo de polimerasas, responsables de la replicación y procesos de reparación en procariotas y eucariotas, se denominan «polimerasas de mano derecha» o right handed polymerases. Son metaloproteínas dependientes de zinc y magnesio y ésta denominación se debe a la analogía (con cierta imaginación) de la estructura con una mano derecha abierta:

DNA polimerasa I de E. coli (fragmento Klenow) 1D8Y

Veamos la estructura en 3D:

DNA pol I (Klenow). E. coli. by cmenorsalvan on Sketchfab

DNA pol I con un DNA recién sintetizado.

Ocultando las hélices alfa, se puede visualizar mejor la posición relativa del DNA respecto al centro catalítico, la palma de láminas beta. Esta estructura está altamente conservada en la evolución.

Vista de láminas beta y giros de la DNA polimerasa I, unida al DNA que está sintetizando

El alineamiento estructural es una técnica que pone de manifiesto la relación entre la conservación de la estructura y su función. Es el resultado de la conexión evolutiva entre proteínas en diferentes especies o entre diferentes proteínas que derivan de un origen común. Por ejemplo, la DNA polimerasa I de E. Coli y la Taq polimerasa del organismo termófilo Thermus aquaticus, tienen una estructura equivalente y perfectamente superponible en su dominio polimerasa y proofreading. El dominio proofreading de la Taq polimerasa tiene un cambio estructural, visible en el siguiente modelo 3d, que lo hace inactivo. En el modelo es evidente, por ejemplo, la coincidencia espacial de los residuos aspárticos en el centro activo.

DNA pol I vs Taq pol by cmenorsalvan on Sketchfab