Quelles sont les ADN polymérases requises pour la réplication et la réparation de l'ADN chez les eucaryotes ?

Abstract

Lors de la synthèse d’ADN, la polymérisation de désoxyribonucléotides s’effectue grâce à des enzymes spécifiques : les ADN polymérases. Cinq ADN polymérases ont été identifiées chez les eucaryotes supérieurs : les ADN polymérases α, β, δ, ε et γ. Une sixième ADN polymérase a été identifiée très récemment chez la levure : l’ADN polymérase ζ. Ces enzymes jouent un rôle majeur dans la réplication et/ou dans la réparation de l’ADN. Les quatre premières sont essentielles à la réplication de l’ADN chromosomique, la réparation par excision de bases, la réparation par excision de nucléotides et la réparation des mésappariements ; l’ADN polymérase γ est requise pour la réplication et la réparation de l’ADN mitochondrial ; l’ADN polymérase ζ de levure est responsable du franchissement des lésions de l’ADN lors de la réplication induisant ainsi des mutations spontanées dans l’ADN.

There are five well-characterized DNA polymerases in higher eukaryotes: DNA polymerases alpha, beta, delta and epsilon are nuclear proteins and DNA polymerase gamma is a mitochondrial enzyme. Recently an additionnal enzyme was described in S. cerevisiae called DNA polymerase zeta. This short review summarizes our current knowledge concerning the role of each of these polymerases in DNA replication and the major excision repair pathways: base excision repair (BER), nucleotide excision repair (NER) and mismatch repair. The summary answer is that DNA polymerase alpha is required for semi-conservative DNA replication but not for DNA repair. Base excision repair mainly involves DNA polymerase beta, but a compensatory alternative pathway involving DNA polymerase delta and/or epsilon may also operate. Nucleotide excision repair like mismatch repair uses DNA polymerase epsilon and/or delta. Both of these two enzymes are also required for leading and lagging strand synthesis during DNA replication. DNA polymerase gamma is required in mitondrial DNA replication and probably also in mitochondrial DNA repair. DNA polymerase zeta appears to be involved in the bypass of damage during DNA replication of a damaged template. [References: 41]