Hvad er Okazaki-fragmenterne?



den fragmenter af Okazaki de er segmenter af DNA, der syntetiseres i den forsinkede kæde under DNA replikationsprocessen. De er opkaldt efter deres opdagere, Reiji Okazaki og Tsuneko Okazaki, der i 1968 studerede replikationen af ​​DNA i en virus, der inficerer bakterier Escherichia coli.

DNA består af to kæder, der danner en dobbelt spiral, der ligner en spiraltrappe. Når en celle skal opdeles, skal den lave en kopi af dens genetiske materiale. Denne proces til kopiering af genetisk information er kendt som DNA-replikation.

Under DNA-replikation kopieres de to kæder, der udgør dobbelthelixen, den eneste forskel er retningen, hvori disse kæder orienteres. En af kæderne er i 5 '→ 3' retningen og den anden er i den modsatte retning i 3 '→ 5' retningen.

De fleste af oplysningerne om DNA-replikation kommer fra undersøgelser udført med bakterien E. coli og nogle af dets vira.

Imidlertid er der tilstrækkelige beviser til at konkludere, at mange af aspekterne ved DNA-replikation er ens i både prokaryoter og eukaryoter, herunder mennesker.

indeks

  • 1 fragmenter af Okazaki og DNA replikation
  • 2 træning
  • 3 referencer

Fragmenter af Okazaki og DNA replikation

Ved begyndelsen af ​​DNA-replikation adskilles den dobbelte helix af et enzym kaldet helicase. DNA-helikasen er et protein, der bryder de hydrogenbindinger, der holder DNA i dobbelt-helixstrukturen, idet de to løse kæder.

I den dobbelte helix af DNA er hver kæde orienteret i den modsatte retning. Således har en kæde adressen 5 '→ 3', som er den naturlige replikationsretning, og det er derfor, det hedder ledende streng. Den anden streng har adresse 3 '→ 5', som er omvendt og kaldes stray strand.

DNA-polymerase er enzymet, der er ansvarlig for syntetisering af nye DNA-tråde, der tager som form de to tidligere adskilte kæder. Dette enzym virker kun i 5 '→ 3' retningen. Som følge heraf kan kun en af ​​template-kæderne (lederstrengen) syntetiseres kontinuerlig af en ny DNA-kæde.

Omvendt, da den forsinkede streng er i modsat orientering (3 '→ 5' retning), udføres syntesen af ​​dens komplementære streng diskontinuerligt. Ovenstående indebærer syntesen af ​​disse segmenter af genetisk materiale kaldet fragmenter af Okazaki.

Fragmenter af Okazaki er kortere i eukaryoter end i prokaryoter. Imidlertid replikeres de ledende og bagvedliggende tråde ved kontinuerlige og diskontinuerlige mekanismer i alle organismer.

uddannelse

Okazaki-fragmenterne er dannet ud fra et kort fragment af RNA kaldet en primer, som syntetiseres af et enzym kaldet primase. Primeren syntetiseres på den forsinkede template-kæde.

DNA-polymeraseenzymet tilføjer nukleotider til den tidligere syntetiserede RNA-primer og danner således et Okazaki-fragment. RNA-segmentet fjernes efterfølgende af et andet enzym og erstattes derefter af DNA.

Endelig binder Okazaki-fragmenterne til den voksende DNA-kæde gennem aktiviteten af ​​et enzym, der hedder ligase. Således forekommer syntesen af ​​den forsinkede kæde diskontinuerligt på grund af dens modsatte orientering.

referencer

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (6. udgave). Garland Science.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biokemi (8. udgave). W. H. Freeman og Company.
  3. Brown, T. (2006). Genomes 3 (3. udgave). Garland Science.
  4. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Introduktion til genetisk analyse (11. udgave). W.H. Freeman.
  5. Okazaki, R., Okazaki, T., Sakabe, K., Sugimoto, K., & Sugino, A. (1968). Mekanisme for DNA-kædevækst. I. Mulig diskontinuitet og usædvanlig sekundær struktur af nyligt syntetiserede kæder. Forsøg på det nationale videnskabsakademi i USA, 59(2), 598-605.
  6. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Genetikprincipper (6. udgave). John Wiley og Sons.
  7. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Grundlag for biokemi: Livet på molekylær niveau (5. udgave). Wiley.