El fragmento Klenow es un fragmento proteico de gran tamaño que se produce cuando la ADN polimerasa I de E. coli es escindida enzimáticamente por la proteasa subtilisina . Se informó por primera vez en 1970 [1] que conserva la actividad de polimerasa 5' → 3' y la actividad de exonucleasa 3' → 5' para la eliminación de nucleótidos precodificantes y la corrección de errores, pero pierde su actividad de exonucleasa 5' → 3'.
El otro fragmento más pequeño que se forma cuando la ADN polimerasa I de E. coli es escindida por la subtilisina conserva la actividad exonucleasa 5' → 3' pero no tiene las otras dos actividades exhibidas por el fragmento Klenow (es decir, actividad polimerasa 5' → 3' y actividad exonucleasa 3' → 5').
Debido a que la actividad exonucleasa 5' → 3' de la ADN polimerasa I de E. coli la hace inadecuada para muchas aplicaciones, el fragmento Klenow, que carece de esta actividad, puede ser muy útil en la investigación. El fragmento Klenow es extremadamente útil para tareas basadas en la investigación, como:
El fragmento Klenow también fue la enzima original utilizada para amplificar en gran medida segmentos de ADN en el proceso de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), [2] antes de ser reemplazada por ADN polimerasas termoestables como la polimerasa Taq . [3]
Así como la actividad exonucleasa 5' → 3' de la ADN polimerasa I de E. coli puede ser indeseable, la actividad exonucleasa 3' → 5' del fragmento Klenow también puede ser indeseable para ciertas aplicaciones. Este problema se puede superar introduciendo mutaciones en el gen que codifica Klenow. Esto da como resultado formas de la enzima que se expresan que conservan la actividad polimerasa 5' → 3', pero carecen de cualquier actividad exonucleasa (5' → 3' o 3' → 5'). Esta forma de la enzima se llama fragmento exo-Klenow .
El fragmento exo-Klenow se utiliza en algunas reacciones de marcado fluorescente para microarrays, y también en la unión de dA y dT, un paso importante en el proceso de ligar adaptadores de ADN a fragmentos de ADN, frecuentemente utilizado en la preparación de bibliotecas de ADN para la secuenciación de próxima generación. (por ejemplo, consulte [1])