Les cellules eucaryotes contiennent de nombreux types d'ADN polymerases différentes familles de l'ADN polymérase.
Ceux-ci comprennent le β, λ, σ, μ et ζ formes de polymerase et désoxynucléotidyl transferase terminale (TdT) qui composent la famille X; les polymérases α, δ et ε qui composent la famille B et le η, ι et κ polymérases qui composent la famille Y.
Les eucaryotes contiennent également de la télomérase et la γ et θ formes de polymerase qui composent la famille A. Enfin, les eucaryotes comportent une transcriptase inverse, une ADN polymérase qui assemble un nouveau brin d'ADN sur la base d'un modèle d'ARN.
Les cellules eucaryotes contiennent au moins 15 ADN polymerases. Aucun de ces polymerases peut enlever les amorces et la séquence d'ADN ne peut être corrigé par les polymérases d'allongement.
La famille X polymérases se retrouvent surtout chez les vertébrés et rarement dans les plantes et les champignons. Polymérases de cette famille contiennent des régions hautement conservées qui comprennent deux domaines hélice épingle hélice qui sont essentiels à leur interaction avec l'ADN. L'un de ces motifs se trouve dans un domaine qui interagit avec l'ADN en aval et l'autre se trouve dans le domaine de pouce qui travaille en collaboration avec le brin d'amorce pour aider à lancer le processus de réplication de l'ADN.
Pol β est codée par le gène POLB.Cette polymerase effectue courte rapiéçage d'ADN endommagé en fixant des sites alkylés, oxydé ou abasiques qui se sont formés en raison de dommages à l'ADN.
Pol λ et Pol μ sont codées par les gènes de scrutin et Polm, respectivement, et sont impliqués dans le rattachement de ruptures qui se sont produites dans de doubles brins d'ADN en raison de peroxyde d'hydrogène (dans le cas de Pol λ) et des rayonnements ionisants (dans le cas de Pol μ). TdT se trouve uniquement dans les tissus lymphoïdes et ajoute nucléotides non-basés sur des modèles à V (D) J jonctions, pour fournir de la diversité.
Les polymerases principales impliquées dans la replication de l'ADN sont les membres de la famille B α Pol, Pol δ, ε et Pol. Pol α associées avec l'ADN primase pour donner le complexe d'ADN primase α-Pol. Il est constitué de quatre sous-unités qui comprennent le POLA1 (sous-unité catalytique), POLA2 (sous-unité régulatrice) et les deux sous-unités primase PRIM1 et PRIM2. L'ADN primase crée une amorce d'ARN, qui Pol α commence alors à répliquer, allonger l'amorce avec autour de 20 nucléotides. Synthèse de l'avance et en retard brin est ensuite repris par Pol Pol et ε δ, respectivement. Pol δ est codée par le gène Pol POLD1 et ε par le gène POLE.
