DNAポリメラーゼ
DNAポリメラーゼは合成中のDNA鎖の3'末端の水酸基に新たなヌクレオチドを付加する活性を持ち、これによってDNA鎖は5'→3'の方向に伸長する。一からDNA合成を開始できるDNAポリメラーゼは知られておらず、ヌクレオチドを付加するためのプライマーが必要である。通常のDNA複製の際には、DNA依存性RNAポリメラーゼの一種であるDNAプライマーゼが短い RNA 鎖を合成し、これがプライマーとして用いられる。PCRの際には20塩基前後のオリゴDNAをプライマーとして用いることが多い。
全てにではないが、DNAポリメラーゼにはエラー訂正機能が備わっている場合がある。正しくない塩基対が認識されると、3'→5'エキソヌクレアーゼ活性によって1塩基が除去され、その後DNA合成が再開される。これを「校正」と呼んでいる。
DNAポリメラーゼの構造はよく保存されており、生物種による差異はあまりない。ただしある種のウイルスは、ウイルスDNAを選択的に複製するような特殊なDNAポリメラーゼを持っていることがある。またレトロウイルスはRNAからDNAを合成する逆転写酵素を持っている。
またDNAポリメラーゼは5→3エキソヌクレアーゼ活性も持っており、DNAポリメラーゼの持つ活性は、5→3ポリメラーゼ活性、 3→5エキソヌクレアーゼ活性、5→3エキソヌクレアーゼ活性の3つである。