Biomics

Если считать ДНК самой главной молекулой среди биополимеров, то ДНК полимераза, вне всякого сомнения, является самым главным ферментом нуклеинового обмена. Причем не только в живой Природе, обеспечивая продолжение Жизни, но и в экспериментальных исследованиях в системах in vitro в области физико-химической биологии и в смежных дисциплинах, в которых, так или иначе, оказываются задействованы молекулы ДНК, включая амплификацию их специфичных участков, что находит широкое применение в различной диагностике. При этом для этих целей требуются термостабильные ферменты, выдерживающие длительный нагрев при 95^оС. Подобных ферментов из термофильных эубактерий и архей выделено немало. Первым обнаруженным в E.coli ферментом 70 лет назад стала ДНК полимераза I. Спустя 20 лет (50 лет назад) был выделен фермент Taq полимераза из термофильной эубактерии Thermus aquaticus. 35 лет назад была выделена более термостабильная Pfu полимераза из археи Pyrococcus furiosus. В данном номере электронного журнала Biomics, выходящем в юбилейный для него пятнадцатый год, содержатся несколько статей, посвященных ДНК полимеразам, что делает данный номер журнала по сути тематическим. Также не обойден вниманием химический синтез олигонуклеотидов, без которого проведение ПЦР просто невозможно.

ДНК, ДНК полимераза, термостабильная ДНК полимераза, ПЦР, химический синтез олигонуклеотидов

1. Гарафутдинов Р.Р., Никоноров Ю.М., Сахабутдинова А.Р. и др. Ферментативный синтез олигонуклеотидов. Biomics. 2025. 17(4). 337-351. doi: 10.31301/2221-6197.bmcs.2025-30
2. Каледин А.С., Слюсаренко А.Г., Городецкий С.И. Выделение и свойства ДНК-полимеразы из экстремально-термофильной бактерии Thermus aquaticus YT Биохимия. 1980. 45(4). 644-651.
3. Каледин А.С., Слюсаренко А.Г., Городецкий С.И. Выделение и свойства ДНК-полимеразы из экстремально-термофильной бактерии Thermus flavus. Биохимия. 1981. 46(9). 1576-1581.
4. Каледин А.С., Слюсаренко А.Г., Городецкий С.И. Выделение и свойства ДНК-полимеразы из экстремально-термофильной бактерии Thermus ruber. Биохимия. 1982. 47(11). 1785-1791.
5. Chien A, Edgar DB, Trela JM. Deoxyribonucleic acid polymerase from the extreme thermophile Thermus aquaticus. J Bacteriol. 1976. 127(3). 1550-1557. doi: 10.1128/jb.127.3.1550-1557.1976
6. Klimczak LJ, Grummt F, Burger KJ. Purification and characterization of DNA polymerase from the archaebacterium Methanobacterium thermoautotrophicum. Biochemistry. 1986. 25(17). 4850-4855. doi: 10.1021/bi00365a019
7. Joyce CM, Grindley ND. Construction of a plasmid that overproduces the large proteolytic fragment (Klenow fragment) of DNA polymerase I of Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA. 1983. 80(7). 1830-1834. doi: 10.1073/pnas.80.7.1830
8. Joyce CM, Kelley WS, Grindley ND. Nucleotide sequence of the Escherichia coli polA gene and primary structure of DNA polymerase I. J Biol Chem. 1982. 257(4). 1958-1964. doi: 10.1016/S0021-9258(19)68132-9
9. Kogan SC, Doherty M, Gitschier J. An improved method for prenatal diagnosis of genetic diseases by analysis of amplified DNA sequences. Application to hemophilia A. New Engl. J. Med. 1987. 317(16). 985-990. doi: 10.1056/NEJM198710153171603
10. Kornberg A, Lehman IR, Simms ES. Polydesoxyribonucleotide synthesis by enzyme from Escherichia coli. Federation Proc. 1956. 15(1). 291-292.
11. Lundberg KS, Shoemaker DD, Adams MW et al. High-fidelity amplification using a thermostable DNA polymerase isolated from Pyrococcus furiosus. Gene. 1991. 108(1). 1-6. doi: 10.1016/0378-1119(91)90480-y
12. Michelson AM, Todd AR. Nucleotides part XXXII. Synthesis of a dithymidine dinucleotide containing a 3′: 5′-internucleotidic linkage. Chem. Soc. 1955. (0). 2632-2638. doi: 10.1039/JR9550002632
13. Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S et al. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase. Science. 1988. 239(4839). 487-491. doi: 10.1126/science.2448875
14. Saiki RK, Scharf S, Faloona F et al. Enzymatic amplification of beta-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia. Science. 1985. 230(4732). 1350-1354. doi: 10.1126/science.2999980