Zunächst ist es wichtig zu definieren, was tatsächlich ein Fehler ist. Was Sie als Fehlprodukt bezeichnen, ist eigentlich das richtige Produkt für ein anderes Substrat. Das Enzym hat eine geringe Spezifität; Sie werden jedoch nicht sagen, dass Hexokinase fehleranfällig ist, da sie eine breite Substratspezifität aufweist. Die Frage ist - ist die Spezifität kritisch?

Beim Beispiel der DNA-Polymerase sollten Sie beachten, dass die DNA-Polymerase dem DNA-Strang nur ein Nukleotid hinzufügt. Hier wirkt der Matrizen-DNA-Strang wie ein Coenzym und es ist die Matrizen-DNA, die der Reaktion Spezifität verleiht. In diesem Fall ist die Spezifität wirklich kritisch und es gibt Mechanismen, die dazu beitragen, dies sicherzustellen.

Andere Enzyme machen ebenfalls Fehler, und die Wahrscheinlichkeit, Fehler zu machen, hängt von verschiedenen Parametern ab. Nehmen wir das Beispiel von Restriktionsenzymen, die an einer bestimmten Stelle schneiden sollen. Wenn diese Spezifität verloren geht, sagen wir, dass das Enzym eine "Sternaktivität" zeigt, d. H. Eine unspezifische Spaltung. Dies hängt von verschiedenen Parametern wie Pufferzusammensetzung, Enzymkonzentration usw. ab. Im Allgemeinen wird eine Spezifität aufgrund der im Vergleich zum anderen hohen Bindungsaffinität gegenüber einem Molekül bereitgestellt. Diese Bindungsreaktionen sind zweiter Ordnung - ein Substrat mit hoher Affinität bindet bereits bei niedriger Konzentration an das Enzym. Wenn Sie jedoch die Konzentration des Substrats mit niedriger Affinität oder des Enzyms erhöhen, kann die Bindungsrate irgendwann signifikant genug sein, um Erstellen Sie ein "falsches" Produkt.

Manchmal gibt es Fälle, in denen das Enzym an ein falsches Substrat binden kann, aber kein Produkt erstellen kann. Dies ist der typische Fall eines kompetitiven Inhibitors. Es ist auch möglich, dass ein bestimmtes Molekül gut bindet, aber die Umwandlungsrate langsamer ist.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Art von "Fehlern" bei vielen Enzymen auftreten, aber im Falle einer DNA-Polymerisation sehr kritisch sind. Sie können Informationen über die Sternaktivität von Restriktionsenzymen erhalten (einfach googeln).

Rubisco ist ein Enzym, das am biochemischen Prozess der Kohlenstofffixierung bei der Photosynthese beteiligt ist, aber auch einen wirtschaftlich wichtigen Fehler ( Photorespiration) aufweist, der das falsche Molekül enthält ( Sauerstoff) in RuBP, wodurch die von der Pflanze aufgenommene Energie verschwendet wird und giftige nachgeschaltete Produkte entstehen.

Rubiscos Fehlerrate bei der Kohlenstofffixierung liegt zwischen ungefähr 1:10 und 1:80.

Chris ist genau hier, Polymerasen erzeugen Sequenzen, die Enzyme, nach denen Sie fragen, führen eine einzige Art von Reaktion aus, sodass Sie ihre Aktivität und nicht ihre Genauigkeit beurteilen würden. Eine gute Ressource, die ich gefunden habe, um QC-Daten für solche Enzyme zu untersuchen, sind nur die Produktbeilagen des Herstellers. Die NEB zum Beispiel scheint meiner Meinung nach im Allgemeinen ausreichende QC-Daten bereitzustellen. Zum Beispiel:

https://www.neb.com/~/media/Catalog/All-Products/B2D1E3A4F480489EAD7A1CD43E164DA0/Datacards%20or%20Manuals/M0233Datasheet-Lot0031209-1. a>

Da chemische Reaktionen von der Quantenphysik bestimmt werden, gibt es eine ganze Reihe von Produkten, die beim Mischen mehrerer mehratomiger Moleküle entstehen können. Und all diese haben eine Eintrittswahrscheinlichkeit ungleich Null. Diese Wahrscheinlichkeit ist jedoch bei normalen Temperaturen extrem gering, sodass Sie diese Produkte nicht sehen.

Enzyme senken die Aktivierungsenergie und erhöhen so die Reaktionschance, jedoch nur für bestimmte Substanzen und Produkte (räumliche Position der Reagenzien) Ergebnis beeinflussen). Im Falle einer DNA-Replikation geschieht die Insertion eines falschen Nukleotids, weil der Enzym / Matrizen-Nukleotidkomplex nicht ausreichend spezifisch ist. Alle 4 Nukleotide haben eine ziemlich hohe Wahrscheinlichkeit, an der Reaktion teilzunehmen (aber Fehler liegen immer noch in der Größenordnung von $ 10 ^ {- 6} $ und darunter).