polymérases

Polymérases désignent une famille d'enzymes responsables de la synthèse d'acides nucléiques à partir de précurseurs nucléotidiques. Elles catalysent l'addition de nucléotides complémentaires à un brin matrice, assurant la réplication de l'ADN, la transcription en ARN et, chez certains virus, la synthèse d'ARN à partir d'ARN (ARN-dépendantes) ou la transcription inverse (rétrotranscriptases).

On distingue principalement les ADN polymérases et les ARN polymérases. Les ADN polymérases, présentes chez les bactéries, les eucaryotes et les virus, sont impliquées dans la réplication et la réparation de l'ADN ; plusieurs isoformes spécialisées existent (par exemple Pol I, II, III chez E. coli, et Pol α, δ, ε chez les eucaryotes). Les ARN polymérases réalisent la transcription et comprennent des complexes multisubunitaires chez les eucaryotes et des enzymes plus simples chez les bactéries. Les rétrotranscriptases et les ARN-dépendantes ARN polymérases jouent un rôle central dans la biologie virale.

Leur mécanisme repose sur un site actif conservé et des motifs structuraux dits pouce-paume-doigt ; des cations divalents (Mg2+ ou Mn2+) sont nécessaires à la catalyse. Les propriétés clés incluent la fidélité (sélectivité des nucléotides), la processivité (capacité à synthétiser de longs brins sans se détacher) et, pour certaines, une activité exonucléase de relecture.

Les polymérases ont une importance biotechnologique majeure (PCR, séquençage, RT-PCR) et sont des cibles pharmacologiques dans les traitements antiviraux et anticancéreux. Des altérations de leurs fonctions peuvent conduire à des maladies génétiques et contribuer à l'instabilité génomique.