Матричная специфичность и экзонуклеазные активности ДНК-полимераз цианобактерии Plectonema boryanum

Abstract

Исследованы функциональные характеристики ДНК-зависимых ДНК-полимераз цианобактерии P. boryanum. Установлено, что ДНК-полимераза II (ДЛИ) активно использует матрицы с различной структурой (наиболее активен фермент на ДНК P. boryanum и цианофага LPP-3, лизирующего данную цианобактерию), ДНК-поли­мераза I (ДПI) менее активна на большинстве испытанных матриц, исключая цианобактериальную ДНК. Оба фермента нуждаются в праймировании синтетических рибонуклеиновых матриц и выявили разнию способность включать каждый из дезоксинуклеозидтрифосфатов. ДПІ и ДПII обладают 3'–5'-экзонуклеазной актив­ностью причем ДПII имеет более мощную ассоциированную экзонуклеазу. Только ДПI способна к гидролизу фосфодиэфирных связей в направлении 5'–3'. Сделан вывод о возможной функциональной роли цианобактериальных ДНК-полимера з in vivo: ДПII является основным клеточным репликативным ферментом., а ДПI ответственна за осиществление репаративных процессов и близка по свойствам ДНК-полимеразе I Escherichia соli.

Досліжено функціональні характеристики ДНК-залежних ДНК-полімераз, ціанобактерії P. boryanum. Встановлено, що ДНК-полімераза II (ДПП) активно використовує матриці з різною структурою (найбільш активний фермент на ДНК P. boryanum та ціанофага LPP-З, який лізує цю ціанобактерію), ДНК-полімераза I (ДПІ) менш активна на більшості випробуваних матриць, за винятком ціанобактеріальної ДНК. Обидва ферменти потребують праймування синтетичних рибонуклешових матриць та проявили різну здатніть до включения кожного з дезоксинуклеозидтрифосфатів. ДПІ та ДПІІ мають 3'–5'-екзонуклеазну активність, при цьому ДПІІ має потужнішу асоційовану екзонуклеазу. Тільки ДПІ здатна гiдpoлiзyвaти фocфoдieфipнi зв'язки у 5'–3'-напрямку. Зроблено висновок про можливу функцюнальну роль ціанобактеріальних ДHK-пoлiмepaз in vivo: ДПП е основним клітинним реплікативним фер­ментом, а ДПІ відповідає за здiйcнeння репаративних процессів та близька за функціями до ДНК-полімерази I Escherichia coli.

Functional characteristics of DNA-dependent DNA-polymerases of cyanobacteria P. boryanum have been studied. DNA-polymerase II (DP-II) have been determined to use activelly the templates with various structures (the most active was the enzyme on DNA P. boryanum and cyanophage LPP-3 which lyse this cyanobacteria); DNA-polymerase I (DP-I) was less active on the most templates tested excluding cyanobacterial DNA. Both enzymes need priming of the synthetic ribonucleic templates and they manifested differ abilities to include each of desoxynucleosidtriphosphates. DP-I and DP-II have 3'–5' exonuclease activity, moreover, DP-II has more potent associated exonuclease. Only DP-I is capable of hydrolysing phosphodiether bonds in directions of 5'– 3'. The conclusion has been made of possible functional role of cyanobacterial DNA-polymerases in vivo: DP-II is the principal cellular replicative enzyme, and DP-I is responsible for realization of reparative processes and close in properties to DNA-polymerase I from E. coli.