La synthèse de nouvelles molécules d’ADN commence lorsque la polymérase d’ADN relie les nucléotides dans une séquence complémentaire au brin d’ADN matrice. L’ADN polymérase a plus d’affinité pour la base correcte afin d’assurer la fidélité lors de la réplication de l’ADN. L’ADN polymérase fait en outre la relecture pendant la réplication, à l’aide d’un domaine d’exonucléase qui coupe les nucléotides incorrects du brin d’ADN naissant.
L’ADN génomique est synthétisé dans le sens de 5’ à 3’. Chaque cellule contient un certain nombre de polymérases d’ADN qui jouent des rôles différents dans la synthèse et la correction des erreurs dans l’ADN ; l’ADN polymérase delta et epsilon possèdent la faculté de relecture au moment de la réplication de l’ADN nucléaire. Ces polymérases “ lisent ” chaque base après qu’elle soit ajoutée au nouveau brin. Si la base nouvellement ajoutée est incorrecte, la polymérase inverse la direction (passant de 3’ à 5’) et utilise un domaine exonucléolytique pour couper la base incorrecte. Par la suite, elle est remplacée par la base correcte.
La relecture est importante pour empêcher que des mutations se produisent dans l’ADN nouvellement synthétisé, mais que se passe-t-il lorsque le mécanisme de relecture échoue ? Lorsqu’une mutation modifie le domaine de l’exonucléase de l’ADN polymérase, elle perd la faculté d’éliminer les nucléotides incorrects. En conséquence, les mutations peuvent s’accumuler rapidement dans tout le génome. Ce type de mutation a été lié à divers types de cancer.
Des ADN polymérases modifiées sont utilisées en science de laboratoire pour la réaction en chaîne par polymérase (PCR), une technique in vitro pour fabriquer de nombreuses copies de fragments spécifiques d’ADN. Alors que les polymérases de haute fidélité sont utilisées lorsqu’il est important que le produit final soit parfait, certaines techniques, telles que la PCR sujettes aux erreurs, cherchent à générer des mutations dans une portion d’ADN exprès. Ces techniques utilisent des polymérases qui ont une faculté de relecture affaiblie.
