Jakie są fragmenty Okazaki?



The fragmenty Okazaki są to segmenty DNA syntetyzowane w opóźnionym łańcuchu podczas procesu replikacji DNA. Nazwane są na cześć ich odkrywców, Reiji Okazaki i Tsuneko Okazaki, którzy w 1968 r. Badali replikację DNA wirusa, który infekuje bakterie Escherichia coli.

DNA składa się z dwóch łańcuchów, które tworzą podwójną helisę, która wygląda jak spiralne schody. Kiedy komórka ma zostać podzielona, ​​musi wykonać kopię swojego materiału genetycznego. Ten proces kopiowania informacji genetycznej jest znany jako replikacja DNA.

Podczas replikacji DNA dwa łańcuchy tworzące podwójną helisę są kopiowane, jedyną różnicą jest kierunek, w którym łańcuchy te są zorientowane. Jeden z łańcuchów jest w kierunku 5 '→ 3', a drugi w przeciwnym kierunku, w kierunku 3 '→ 5'.

Większość informacji na temat replikacji DNA pochodzi z badań przeprowadzonych z bakterią E. coli i niektóre z jego wirusów.

Istnieją jednak wystarczające dowody, aby stwierdzić, że wiele aspektów replikacji DNA jest podobnych u prokariotów i eukariotów, w tym u ludzi.

Indeks

  • 1 Fragmenty Okazaki i replikacja DNA
  • 2 Szkolenie
  • 3 referencje

Fragmenty Okazaki i replikacja DNA

Na początku replikacji DNA podwójna helisa jest oddzielana przez enzym zwany helikazą. Helikaza DNA jest białkiem, które rozrywa wiązania wodorowe, które zawierają DNA w strukturze podwójnej helisy, pozostawiając dwa luźne łańcuchy.

W podwójnej helisy DNA każdy łańcuch jest zorientowany w przeciwnym kierunku. Zatem łańcuch ma adres 5 '→ 3', który jest naturalnym kierunkiem replikacji i dlatego jest nazywany pasmo przewodzące. Drugi ciąg ma adres 3 '→ 5', który jest odwrotnym kierunkiem i jest wywoływany bezpańskie pasmo.

Polimeraza DNA jest enzymem odpowiedzialnym za syntezę nowych nici DNA, przyjmując formę dwóch wcześniej oddzielonych łańcuchów. Enzym ten działa tylko w kierunku 5 '→ 3'. W konsekwencji można zsyntetyzować tylko jeden łańcuch szablonów (nić lidera) ciągły nowego łańcucha DNA.

Odwrotnie, ponieważ opóźniona nić jest w przeciwnej orientacji (kierunek 3 '→ 5'), synteza jej komplementarnej nici jest przeprowadzana w sposób nieciągły. Powyższe implikuje syntezę tych segmentów materiału genetycznego zwanych fragmentami Okazaki.

Fragmenty Okazaki są krótsze u eukariontów niż u prokariotów. Jednakże nici przewodzące i opóźniające są replikowane odpowiednio przez ciągłe i nieciągłe mechanizmy we wszystkich organizmach.

Szkolenie

Fragmenty Okazaki są utworzone z krótkiego fragmentu RNA zwanego starterem, który jest syntetyzowany przez enzym zwany primazą. Starter jest syntetyzowany w łańcuchu szablonów opóźnionych.

Enzym polimeraza DNA dodaje nukleotydy do uprzednio zsyntetyzowanego startera RNA, tworząc w ten sposób fragment Okazaki. Segment RNA jest następnie usuwany przez inny enzym, a następnie zastępowany przez DNA.

Wreszcie, fragmenty Okazaki wiążą się z rosnącym łańcuchem DNA poprzez aktywność enzymu zwanego ligazą. Zatem synteza opóźnionego łańcucha zachodzi nieciągle z powodu jego przeciwnej orientacji.

Referencje

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. i Walter, P. (2014). Molekularna biologia komórki (Wyd. 6). Garland Science.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biochemia (8 wyd.). W. H. Freeman and Company.
  3. Brown, T. (2006). Genomy 3 (3 ed.). Garland Science.
  4. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Wprowadzenie do analizy genetycznej (11 ed.). W.H. Freeman.
  5. Okazaki, R., Okazaki, T., Sakabe, K., Sugimoto, K. i Sugino, A. (1968). Mechanizm wzrostu łańcucha DNA. I. Możliwa nieciągłość i niezwykła struktura wtórna nowo syntetyzowanych łańcuchów. Materiały z Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych Ameryki, 59(2), 598-605.
  6. Snustad, D. i Simmons, M. (2011). Zasady genetyki (Wyd. 6). John Wiley and Sons.
  7. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (5 wyd.). Wiley.