Polimerazė yra ląstelėse randamas fermentas, dalyvaujantis polinukleotido polimerizacijoje arba DNR ar RNR molekulių kūrime. Fermentai yra sudėtingi baltymai, kurie dalyvauja cheminėse reakcijose ląstelėse, o po reakcijos lieka nepakitę. Dauguma fermentų sumažina energijos kiekį, reikalingą reakcijai vykti, vadinamą aktyvacijos energija. Tokio tipo fermentai vadinami katalizatoriais.
DNR ir RNR yra sudarytos iš ilgų nukleotidų gijų. Tiksliau, DNR sudaro adeninas, guaninas, citozinas ir timinas. RNR susidaro iš adenino, guanino, citozino ir uracilo gijų, o ne timiną. Polimerazės fermentai sumažina energiją, reikalingą jungtims tarp nukleotidų sudaryti, taip leidžiant gaminti didesnes molekules. Yra įvairių polimerazių tipų, tačiau visos dalyvauja reakcijose, susijusiose su DNR arba RNR.
Yra įvairių DNR polimerazių, kurių kiekviena atlieka atskirą vaidmenį. DNR polimerazė I, II, III ir IV dalyvauja DNR molekulės sintezėje. DNR Pol III yra pagrindinis fermentas, dalyvaujantis DNR replikacijoje. DNR Pol II yra fermentas, dalyvaujantis DNR atstatyme, o DNR Pol I vaidina DNR molekulės sintezę ir klaidų taisymą po to, kai DNR Pol III sukūrė naują molekulę.
Polimerazės yra labai tikslios, tačiau genetiniame kode gali atsirasti klaidų, kurios gali sukelti mutacijas ląstelėse ir organizme. Korektūra atliekama, kai DNR molekulė yra replikuojama, o jei randama klaida, DNR Pol 1 gali atlikti pataisymą. Kai replikacija nevyksta, DNR Pol II nuskaito molekules, kad ieškotų klaidų ar spragų, kurios galėjo atsirasti laikui bėgant. DNR Pol IV arba SOS remonto polimerazė randama tik bakterijų sistemose ir yra viena iš galimų bakterijų evoliucijos teorijų.
Kaip ir DNR polimerazės atveju, taip pat yra keletas RNR polimerazių. RNR polimerazė I, II ir III arba Pol I, II ir III egzistuoja aukštesnio lygio daugialąsteliuose organizmuose. Kiekviena polimerazė yra atsakinga už tam tikros DNR dalies transkripciją transkripcijos metu.
Pol I transkribuoja tuos genus, kurie koduoja dalį ribosomos. Ribosomos yra organelės, kuriose transkripcija vyksta ląstelėse, ir kiekvieną iš jų sudaro didelis ir mažas subvienetas. Pol I transkribuoti genai gamina didelį subvienetą ir dalį mažojo subvieneto. Pol II transkribuoja pasiuntinio RNR, mRNR genus, o Pol III transkribuoja pernešančios RNR, tRNR genus. mRNR yra šablonas vertimui arba naujų baltymų kūrimui, o tRNR neša atskiras aminorūgštis į ribosomą ir mRNR, kad susijungtų į didesnę grandinę, kad susidarytų baltymas.