DAS BAKTERIEN-GENOM

-Im Gegensatz zur intakten Pol-I hat das KLENOW-Fragment Polymerase- und 3' —> 5' -
Exonukleaseaktivität aber keine 5' —> 3'-Exonukleaseaktivität mehr. Das KLENOW-
Fragment wurde früher v.a. bei der DNA-Sequenzierung nach Sanger verwendet.
Das Fragment besitzt 3 Domänen:
a) die größere Domäne besitzt eine tiefe, (+)-geladene Furche mit etwa 20 A o
Durchmesser welche mit der (-)-geladenen DNA in Wechselwirkung tritt;
b) bei der kleineren Domäne handelt es sich um die Nukleotid-Binderegion;
c) eine flexible (schwenkbare) Protein-Domäne verschließt die Furche nachdem die
DNA gebunden hat;
-Bildhaft ausgedrückt entspricht die halbfertige Doppelhelix einer Schiene auf der die
Polymerase wie eine Lokomotive entlanggleitet und gleichzeitig den
Komplentärstrang synthetisiert.
-Wird bei dem Entlanggleiten der Pol I ein nicht-komplementäres Nukeotid eingebaut,
so kommt es zu einer Deformation ("mismatch") der Doppelhelix und das
Vorwärtsgleiten der DNA Polymerasen wird dadurch beeinträchtigt.
-Die DNA-Polymerasen können nur noch zurückgleiten und dadurch kommt die
fehlerhafte Region in Kontakt mit der 3' —> 5' -Exonuklease-Domäne (Korrektur-
Domäne), welche das nicht-komplementäre Nukleotid herausschneidet.
Funktion der DNA-Polymerase-I
-Die Entfernung der RNA-Primer erfolgt später durch Pol-I dessen Hauptaufgabe die
Auffüllung der Es-Regionen zwischen den Okazaki-Fragmenten ist.
-Hierfür ist die an vorderster Front und in Polymerisationsrichtung gelegene 5' —> 3'-
Exonucleaseaktivität der Pol-I verantwortlich;
-Es können sowohl RNA- als auch DNA-Sequenzen entfernt werden.
-Diese Aktivität spielt v.a. auch eine Rolle bei der Korrektur von Strahlungsschäden (z.B.
TT-Dimere durch UV-Strahlung);
Warum werden RNA-Primer verwendet?
-RNA-Primer könnten die Fehlerhäufigkeit bei der Initiation der DNA-Synthese
herabsetzen;
-Vielleicht handelt sich auch um ein Relikt der Evolution; möglicherweise war bei den
ersten zellulären Formen nicht DNA sondern RNA die Erbträger (z.B. RNA-Viren
(M13 oder HIV);
-RNA besitzt auch katalytische Aktivität, wie wir bei den Ribozymen noch sehen werden.
Die DNA-Pol-III ist ein Multienzymkomplex
-Sie besteht aus 10 verschiedenen Proteinen (inklusive Assembly-Proteine).
Das Holoenzym besitzt:
a) 5' —> 3' Exonukleaseaktivität
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