Polimeraza je vrsta encima, ki ga najdemo v celicah, ki sodeluje pri polimerizaciji polinukleotida ali ustvarjanju molekul DNK ali RNA. Encimi so kompleksni proteini, ki sodelujejo v kemičnih reakcijah znotraj celic, po reakciji pa ostanejo nespremenjeni. Večina encimov zmanjša količino energije, ki je potrebna za potek reakcije, ki se imenuje aktivacijska energija. Te vrste encimov imenujemo katalizatorji.
DNK in RNA sta sestavljeni iz dolgih verig nukleotidov. Natančneje, DNK je sestavljena iz adenina, gvanina, citozina in timina. RNK se tvori iz verig adenina, gvanina, citozina in uracila namesto timina. Encimi polimeraze zmanjšajo energijo, potrebno za tvorbo vezi med nukleotidi, s čimer omogočijo proizvodnjo večjih molekul. Obstajajo različne vrste polimeraz, vendar so vse vključene v reakcije, ki se ukvarjajo z DNK ali RNA.
Obstajajo različne DNK polimeraze, od katerih ima vsaka svojo vlogo. DNK polimeraza I, II, III in IV igrajo vlogo pri sintezi molekule DNK. DNA Pol III je glavni encim, ki sodeluje pri replikaciji DNK. DNA Pol II je encim, ki sodeluje pri popravljanju DNK, medtem ko DNK Pol I igra vlogo pri sintezi molekule DNK in lektoriranju napak, potem ko je DNK Pol III ustvaril novo molekulo.
Polimeraze imajo visoko natančnost, vendar se lahko znotraj genetske kode pojavijo napake, ki lahko povzročijo mutacije v celicah in organizmu. Lektoriranje se opravi, ko se molekula DNK replicira in če se odkrije napaka, lahko DNA Pol 1 popravi. Ko replikacija ne poteka, DNA Pol II skenira molekule, da poišče morebitne napake ali vrzeli, ki so se lahko pojavile skozi čas. DNA Pol IV ali polimeraza za popravilo SOS najdemo samo v bakterijskih sistemih in je ena od možnih teorij za razvoj bakterij.
Tako kot pri DNA polimerazi obstaja tudi več RNA polimeraz. RNA polimeraze I, II in III ali Pol I, II in III obstajajo v večceličnih organizmih višje ravni. Vsaka polimeraza je odgovorna za transkripcijo določenega dela DNK med transkripcijo.
Pol I prepisuje tiste gene, ki kodirajo del ribosoma. Ribosomi so organeli, kjer poteka transkripcija znotraj celic in vsak je sestavljen iz velike in majhne podenote. Geni, ki jih prepisuje Pol I, proizvajajo veliko podenoto in del male podenote. Pol II prepisuje gene za prenosno RNA, mRNA, Pol III pa prepisuje gene za prenosno RNA, tRNA. mRNA je predloga za prevajanje ali ustvarjanje novih beljakovin, tRNA pa prenaša posamezne aminokisline v ribosom in mRNA za povezovanje v večjo verigo, da tvori protein.