DNA polimerase adalah enzim yang menciptakan molekul DNA dengan mengumpulkan nukleotida, bahan pembangun DNA. Enzim ini penting untuk replikasi DNA dan biasanya bekerja berpasangan untuk membuat dua untai DNA identik dari satu molekul DNA asli. Selama proses ini, DNA polimerase “membaca” untaian DNA yang ada untuk membuat dua untaian baru yang cocok dengan yang ada.

Setiap kali sel membelah, DNA polimerase diperlukan untuk membantu menduplikasi DNA sel, sehingga salinan molekul DNA asli dapat diteruskan ke masing-masing sel anak. Dengan cara ini, informasi genetik ditransmisikan dari generasi ke generasi.

Sebelum replikasi dapat terjadi, enzim yang disebut helicase melepaskan molekul DNA dari bentuk tenunannya yang rapat. Ini membuka atau “membuka ritsleting” DNA untai ganda untuk memberikan dua untai tunggal DNA yang dapat digunakan sebagai templat untuk replikasi.

DNA polimerase menambahkan nukleotida bebas baru ke ujung 3 ‘dari untai yang baru terbentuk, memanjangnya dalam arah 5’ sampai 3 ‘. Namun, DNA polimerase tidak dapat memulai pembentukan rantai baru ini sendiri dan hanya dapat menambahkan nukleotida ke dalam kelompok 3’-OH yang sudah ada sebelumnya.

Karena itu diperlukan primer, di mana nukleotida dapat ditambahkan. Primer biasanya terdiri dari basis RNA dan DNA dan dua basis pertama selalu RNA. Primer ini dibuat oleh enzim lain yang disebut primase.

Meskipun fungsi DNA polimerase sangat akurat, kesalahan dibuat untuk sekitar satu dari setiap miliar pasangan basa yang disalin. DNA oleh karena itu “proofread” oleh DNA polimerase setelah disalin sehingga pasangan basa yang salah tempat dapat diperbaiki. Ini menjaga integritas untai DNA asli yang dilewatkan ke sel anak.

Struktur DNA polimerase

Struktur DNA polimerase sangat dilestarikan, yang berarti subunit katalitiknya sangat sedikit bervariasi dari satu spesies ke spesies lain, terlepas dari bagaimana struktur domain mereka.

Struktur DNA polimerase
Struktur DNA polimerase. Representasi permukaan DNA polimerase β manusia (Pol β), enzim sentral dalam jalur perbaikan eksisi basa (BER).

Struktur yang sangat terkonservasi ini biasanya menunjukkan bahwa fungsi seluler yang mereka lakukan sangat penting dan tak tergantikan dan karenanya memerlukan pemeliharaan yang keras untuk memastikan keunggulan evolusionernya.