Polymeras är en typ av enzym som finns i celler som är involverat i polymerisationen av en polynukleotid eller skapandet av DNA- eller RNA-molekyler. Enzymer är komplexa proteiner som deltar i kemiska reaktioner i cellerna, medan de förblir oförändrade efter reaktionen. De flesta enzymer minskar mängden energi som behövs för att reaktionen ska fortsätta, kallad aktiveringsenergi. Dessa typer av enzymer kallas katalysatorer.
DNA och RNA är uppbyggda av långa strängar av nukleotider. Specifikt består DNA av adenin, guanin, cytosin och tymin. RNA bildas av strängar av adenin, guanin, cytosin och uracil, istället för tymin. Polymerasenzymerna minskar den energi som behövs för att bilda bindningarna mellan nukleotiderna, vilket gör att de större molekylerna kan produceras. Det finns olika typer av polymeraser, men alla är involverade i reaktioner som handlar om antingen DNA eller RNA.
Det finns en mängd olika DNA-polymeraser, var och en med en separat roll. DNA-polymeras I, II, III och IV spelar alla en roll i syntesen av en DNA-molekyl. DNA Pol III är det huvudsakliga enzymet involverat i DNA-replikation. DNA Pol II är enzymet involverat i DNA-reparation, medan DNA Pol I spelar en roll i syntesen av DNA-molekylen och korrekturläsning för fel efter att DNA Pol III har skapat den nya molekylen.
Polymeraserna har en hög noggrannhet, men fel kan uppstå inom den genetiska koden, vilket kan orsaka mutationer i celler och organismer. Korrekturläsning görs när DNA-molekylen replikeras och om ett fel hittas kan DNA Pol 1 göra korrigeringen. När replikering inte äger rum, skannar DNA Pol II molekylerna för att leta efter eventuella fel eller luckor som kan ha uppstått över tiden. DNA Pol IV, eller SOS-reparationspolymeraset, finns endast inom bakteriesystem och är en möjlig teori bakom bakteriell evolution.
Liksom med DNA-polymeras finns det också flera RNA-polymeraser. RNA-polymeras I, II och III, eller Pol I, II och III, finns i flercellsorganismer på högre nivå. Varje polymeras är ansvarigt för att transkribera en viss del av DNA:t under transkription.
Pol I transkriberar de gener som kodar för en del av ribosomen. Ribosomer är de organeller där transkription äger rum i cellerna och var och en består av en stor och liten subenhet. Generna som transkriberas av Pol I producerar den stora subenheten och en del av den lilla subenheten. Pol II transkriberar generna för budbärar-RNA, mRNA, och Pol III transkriberar generna för överförings-RNA, tRNA. mRNA är mallen för translation, eller för att skapa nya proteiner, och tRNA bär enstaka aminosyror till ribosomen och mRNA för att länka till en större kedja för att bilda proteinet.