Algemeines
Die Polymerase ist dabei nur in der Lage an einen bestehenden DNA-Einzelstrang einen komplementären Strang zu synthetisieren, so dass die Doppelstrangstruktur wieder hergestellt ist. Im Normalfall bewegt sich die Polymerase vom 5'- zum 3'-Ende des DNA-Strangs und lagert dabei die jeweils passenden Basen (Nukleotide) an.
Um an den DNA-Einzelstrang anlagern zu können, benötigt die Polymerase einen kleinen Bereich, in dem ein DNA-Doppelstrang vorliegt. Dies wird erreicht, indem ein kleines ca. 15 Basen langes Fragment (Primer) an den Einzelstrang anlagert. Die Polymerase lagert sich an diesen Primer an und beginnt von hier die Synthese des komplementären Strangs.
Viele Polymerasen haben zusätzlich noch weitere Enzym-Funktionen. Um zu gewährleisten, dass es zu keinen Fehlern kommt verfügen sie über eine proof-reading-Funktion. Das bedeute, sie sind in der Lage zu erkennen, wenn sie eine falsche Base eingebaut haben und könne diese dann auch wieder entfernen.
Labor
Im Labor wird die Polymerase oft für die Polymerase-Kettenreaktion eingesetzt. Dabei kommt eine Vielzahl von verschiedenen, teils gentechnisch veränderten Polymerasen zum Einsatz. Neben einer hohen Temperaturstabilität kommt dabei der proof-reading-Funktion eine große Bedeutung zu, da es bei der PCR zu keiner Veränderung der DNA kommen darf. Aus diesem Grund wird die "Ur-Polymerase" taq nicht mehr verwendet, da sie nicht über eine proof-reading-Funktion verfügt.