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Il ruolo della DNA polimerasi I è di cruciale importanza per quanto riguarda i processi di duplicazione del DNA; in laboratorio l’enzima assume una ulteriore validità poiché è capace di operare dei tagli nucleasici 3’→5′ e 5’→3′. Le estremità 5′ formate sono fosfomonoesteri.
La blanda proteolisi dell’enzima server per suddividere il polipeptide in due frammenti: il più grande è definito frammento di Klenow che possiede attività polimerasica, in quanto l’enzima è coinvolto nella duplicazione del DNA, e 3’→5′ esonucleasica. L’attività 5’→3′ esonucleasica è affidata ad una subunità più piccola.
Nick translation
L’estrema versatilità della DNA polimerasi I serve per mettere in pratica il metodo del “nick translation” mediante il quale si taglia un filamento di DNA, adoperando una DNAsi, e successivamente si pone in soluzione la DNA polimerasi I che, a partire dal taglio e proseguendo in direzione 5′ → 3′, rimuove i “vecchi” nucleotidi e provvede all’inserimento di nuovi nucleotidi.
Utilizzando nucleotidi marcati, ad esempio con un fosforo radioattivo, è possibile marcare il DNA per la costruzione di sonde radioattive.
Random priming
Nella tecnica del random priming si utilizzano alcuni oligonucleotidi esameri, ossia sequenze formate da sei nucleotidi, generalmente marcati mediante l’inserimento di atomi radioattivi. Il DNA a doppio filamento viene dapprima denaturato ponendolo ad una temperatura di circa 90°C. Successivamente vengono inseriti gli oligonucleotidi che si appaiano in maniera casuale ai singoli filamenti di DNA.
Il frammento di Kleenow della DNA polimerasi I opera la polimerizzazione allungando gli oligonucleotidi precedentemente appaiati.
