Polimeraza este un tip de enzimă care se găsește în celule și este implicată în polimerizarea unei polinucleotide sau în crearea moleculelor de ADN sau ARN. Enzimele sunt proteine complexe care iau parte la reacțiile chimice din interiorul celulelor, rămânând în același timp neschimbate după reacție. Majoritatea enzimelor reduc cantitatea de energie necesară pentru ca reacția să continue, numită energie de activare. Aceste tipuri de enzime se numesc catalizatori.
ADN-ul și ARN-ul sunt formați din catene lungi de nucleotide. Mai exact, ADN-ul este alcătuit din adenină, guanină, citozină și timină. ARN-ul se formează din fire de adenină, guanină, citozină și uracil, în loc de timină. Enzimele polimeraze reduc energia necesară pentru a forma legăturile dintre nucleotide, permițând astfel producerea moleculelor mai mari. Există diferite tipuri de polimeraze, dar toate sunt implicate în reacții care au legătură cu ADN sau ARN.
Există o varietate de ADN polimeraze, fiecare cu un rol separat. ADN polimeraza I, II, III și IV joacă toate un rol în sinteza unei molecule de ADN. ADN Pol III este principala enzimă implicată în replicarea ADN-ului. ADN Pol II este enzima implicată în repararea ADN-ului, în timp ce ADN Pol I joacă un rol în sinteza moleculei de ADN și corectarea pentru erori după ce ADN Pol III a creat noua moleculă.
Polimerazele au o precizie ridicată, dar pot apărea erori în cadrul codului genetic, care pot provoca mutații în celule și organism. Corectarea se face pe măsură ce molecula de ADN este replicată și dacă se găsește o eroare, ADN Pol 1 poate face corectarea. Când replicarea nu are loc, DNA Pol II scanează moleculele pentru a căuta erori sau lacune care ar fi putut apărea în timp. ADN Pol IV, sau polimeraza de reparare SOS, se găsește numai în sistemele bacteriene și este o posibilă teorie din spatele evoluției bacteriene.
Ca și în cazul ADN polimerazei, există și câteva ARN polimeraze. ARN polimeraza I, II și III sau Pol I, II și III există în organisme multicelulare de nivel superior. Fiecare polimerază este responsabilă de transcrierea unei anumite secțiuni a ADN-ului în timpul transcripției.
Pol I transcrie acele gene care codifică o parte a ribozomului. Ribozomii sunt organele în care are loc transcripția în interiorul celulelor și fiecare este alcătuit dintr-o subunitate mare și mică. Genele transcrise de Pol I produc subunitatea mare și o parte din subunitatea mică. Pol II transcrie genele pentru ARN-ul mesager, ARNm, iar Pol III transcrie genele pentru ARN-ul de transfer, ARNt. ARNm este șablonul pentru traducere sau crearea de noi proteine, iar ARNt transportă aminoacizi unici la ribozom și ARNm pentru a le lega într-un lanț mai mare pentru a forma proteina.