Polimeraza je vrsta enzima koji se nalazi unutar stanica i koji sudjeluje u polimerizaciji polinukleotida ili stvaranju molekula DNA ili RNA. Enzimi su složeni proteini koji sudjeluju u kemijskim reakcijama unutar stanica, a nakon reakcije ostaju nepromijenjeni. Većina enzima smanjuje količinu energije potrebnu za odvijanje reakcije, koja se naziva aktivacijska energija. Ove vrste enzima nazivaju se katalizatori.
DNK i RNA se sastoje od dugih lanaca nukleotida. Točnije, DNK se sastoji od adenina, guanina, citozina i timina. RNA se umjesto timina formira od lanaca adenina, guanina, citozina i uracila. Enzimi polimeraze smanjuju energiju potrebnu za stvaranje veza između nukleotida, dopuštajući tako stvaranje većih molekula. Postoje različite vrste polimeraza, ali sve su uključene u reakcije koje se bave bilo DNK ili RNA.
Postoje razne DNA polimeraze, od kojih svaka ima zasebnu ulogu. DNA polimeraza I, II, III i IV igraju ulogu u sintezi molekule DNA. DNA Pol III je glavni enzim uključen u replikaciju DNK. DNA Pol II je enzim uključen u popravak DNA, dok DNA Pol I igra ulogu u sintezi molekule DNA i čitanju pogrešaka nakon što je DNA Pol III stvorio novu molekulu.
Polimeraze imaju visoku točnost, ali se unutar genetskog koda mogu pojaviti pogreške, što može uzrokovati mutacije u stanicama i organizmu. Lektura se vrši dok se molekula DNA replicira i ako se pronađe pogreška, DNA Pol 1 može izvršiti ispravak. Kada se replikacija ne odvija, DNA Pol II skenira molekule kako bi potražio greške ili praznine koje su se mogle pojaviti tijekom vremena. DNA Pol IV, ili polimeraza za popravak SOS, nalazi se samo unutar bakterijskih sustava i jedna je od mogućih teorija iza bakterijske evolucije.
Kao i kod DNA polimeraze, postoji i nekoliko RNA polimeraza. RNA polimeraza I, II i III, ili Pol I, II i III, postoje u višestaničnim organizmima više razine. Svaka polimeraza je odgovorna za transkripciju određenog dijela DNK tijekom transkripcije.
Pol I transkribira one gene koji kodiraju dio ribosoma. Ribosomi su organele u kojima se transkripcija odvija unutar stanica, a svaki se sastoji od velike i male podjedinice. Geni koje je transkribirao Pol I proizvode veliku podjedinicu i dio male podjedinice. Pol II transkribira gene za glasničku RNA, mRNA, a Pol III transkribira gene za prijenosnu RNA, tRNA. mRNA je predložak za translaciju ili stvaranje novih proteina, a tRNA prenosi pojedinačne aminokiseline u ribosom i mRNA za povezivanje u veći lanac kako bi se formirao protein.