2) 5’-3’-экзонуклеазной
3) 3’-5’-экзонуклеазной (+)
4) 3’-5’-эндонуклеазной
Правильный ответ — 3′–5′-экзонуклеазная активность. ДНК-полимераза δ синтезирует дочернюю цепь в направлении 5′→3′ и одновременно осуществляет коррекцию ошибок репликации. Если в состав растущей цепи включён нуклеотид, не образующий корректную пару с матрицей, его 3′-концевое положение нарушает дальнейшее удлинение цепи.
Для исправления ошибки 3′-конец новосинтезированной цепи переносится в экзонуклеазный активный центр фермента, где неправильно включённый нуклеотид удаляется в направлении 3′→5′. После этого исправленный праймерный конец возвращается в полимеразный центр, и синтез продолжается. Экзонуклеазная активность удаляет нуклеотиды последовательно с конца цепи, тогда как эндонуклеаза расщепляет фосфодиэфирную связь внутри полинуклеотидной цепи.
Таким образом, 3′–5′-экзонуклеазная функция ДНК-полимеразы δ относится к постсинтетической коррекции непосредственно в процессе репликации — proofreading. Она отличается от пострепликативной репарации неспаренных оснований, при которой дефект распознаётся комплексами MSH, повреждённый участок удаляется, а образовавшийся промежуток достраивается ДНК-полимеразой δ и запечатывается ДНК-лигазой.
| Механизм или активность | Направление действия | Основной субстрат | Биологическое значение |
|---|---|---|---|
| Полимеразная активность ДНК-полимеразы δ | 5′→3′ | Свободный 3′-ОН-конец праймера | Удлинение дочерней цепи ДНК по матричной цепи |
| Корректирующая экзонуклеазная активность ДНК-полимеразы δ | 3′→5′ | Неправильно спаренный нуклеотид на 3′-конце | Удаление ошибки, возникшей во время репликации |
| 5′→3′-экзонуклеазная активность | 5′→3′ | Нуклеотиды с 5′-конца цепи | Не является основной корректирующей активностью ДНК-полимеразы δ |
| Эндонуклеазная активность | Расщепление внутри цепи | Внутренняя фосфодиэфирная связь | Принципиально отличается от удаления терминального ошибочного нуклеотида |
| Пострепликативная mismatch-репарация | Удаление дефектного фрагмента после распознавания | Неспаренное основание и участок содержащей его цепи | Исправление ошибок, избежавших репликативного proofreading |
| Участие ДНК-полимеразы δ в mismatch-репарации | 5′→3′ синтез | Одноцепочечный пробел после эксцизии | Заполнение дефекта с последующим лигированием цепи |
Высокая точность репликации обеспечивается сочетанием избирательности полимеразного центра и 3′–5′-экзонуклеазной коррекции. Нарушение proofreading-домена POLD1 повышает частоту соматических мутаций и может быть связано с наследственной предрасположенностью к опухолям. Поэтому направление экзонуклеазной активности важно отличать от направления синтеза ДНК и от механизмов эксцизионной репарации.