A síntese de novas moléculas de DNA começa quando a DNA polimerase une nucleótidos em uma sequência que é complementar à cadeia molde do DNA. A DNA polimerase tem uma maior afinidade pela base correta para garantir fidelidade na replicação do DNA. A DNA polimerase faz também revisão durante a replicação, usando um domínio de exonuclease que corta nucleótidos incorretos da nova cadeia de DNA.
O DNA genómico é sintetizado na direção de 5’ a 3’. Cada célula contém uma série de DNA polimerases que desempenham diferentes papéis na síntese e correção de erros do DNA; As DNA polimerases delta e epsilon possuem capacidade de revisão ao replicar DNA nuclear. Essas polimerases “lêem” cada base depois de adicionadas à nova cadeia. Se a base recém-adicionada estiver incorreta, a polimerase inverte a direção (movendo-se de 3’ para 5’) e usa um domínio exonucleolítico para cortar a base incorreta. Posteriormente, é substituída pela base correta.
A revisão é importante para evitar que ocorram mutações no DNA recém-sintetizado, mas o que acontece quando o mecanismo de revisão falha? Quando uma mutação altera o domínio de exonuclease da DNA polimerase, ela perde a capacidade de remover nucleótidos incorretos. Como consequência, podem acumular-se mutações rapidamente ao longo do genoma. Esse tipo de mutação tem sido ligado a vários tipos de cancro.
DNA Polimerases modificadas são usadas em ciência de laboratório para a reação em cadeia da polimerase (PCR), uma técnica in vitro para produzir muitas cópias de fragmentos específicos de DNA. Enquanto que polimerases de alta fidelidade são usadas quando é importante que o produto final seja perfeito, algumas técnicas propensas a erros, como PCR, procuram produzir mutações de propósito em uma porção de DNA. Essas técnicas utilizam polimerases que têm a capacidade de revisão comprometida.
