Tieto fragmenty Okazaki sú DNA segmenty sú syntetizované v reťazci za počas procesu replikácie DNA. Sú pomenovaní podľa svojich objaviteľov Reiji Okazaki a Tsuneko Okazaki, ktorí v roku 1968 študovali replikáciu DNA vo víruse, ktorý infikuje baktériu Escherichia coli.
DNA je tvorená dvoma vláknami, ktoré tvoria dvojitú špirálu, ktorá vyzerá podobne ako točité schodisko. Keď sa bunka bude deliť, musí si urobiť kópiu svojho genetického materiálu. Tento proces kopírovania genetických informácií je známy ako replikácia DNA.
Počas replikácie DNA sa skopírujú dva reťazce, ktoré tvoria dvojitú špirálu, jediným rozdielom je smer, v ktorom sú tieto reťazce orientované. Jeden z reťazcov je v smere 5 '→ 3' a druhý je v opačnom smere, v smere 3 '→ 5'.
Väčšina informácií o replikácii DNA pochádza zo štúdií uskutočnených s baktériami E. coli a niektorými z ich vírusov.
Existuje však dostatok dôkazov na vyvodenie záveru, že veľa aspektov replikácie DNA je podobné v prokaryotoch aj v eukaryotoch, vrátane ľudí.
Fragmenty Okazaki a replikácia DNA
Na začiatku replikácie DNA je dvojitá špirála oddelená enzýmom nazývaným helikáza. DNA helikáza je proteín, ktorý rozbíja vodíkové väzby, ktoré udržujú DNA v štruktúre dvojitej špirály, takže dva vlákna zostávajú voľné.
Každý reťazec dvojitej skrutkovice DNA je orientovaný opačným smerom. Reťaz má teda smer 5 '→ 3', čo je prirodzený smer replikácie, a preto sa nazýva vodivé vlákno. Druhý reťazec má smer 3 '→ 5', čo je opačný smer a nazýva sa lagging pramen.
DNA polymeráza je enzým zodpovedný za syntézu nových vlákien DNA, pričom ako templát berú dva predtým oddelené vlákna. Tento enzým funguje iba v smere 5 '→ 3'. V dôsledku toho iba v jednom z templátových vlákien (hlavný reťazec) môže prebiehať kontinuálna syntéza nového vlákna DNA.
Naopak, pretože vlákno je v opačnej orientácii (smer 3 '→ 5'), syntéza jeho komplementárneho reťazca sa uskutočňuje diskontinuálne. To znamená syntézu týchto segmentov genetického materiálu nazývaných fragmenty Okazaki.
Fragmenty Okazaki sú kratšie v eukaryotoch ako v prokaryotoch. Vodivé a oneskorujúce vlákna sa však replikujú kontinuálnymi a diskontinuálnymi mechanizmami vo všetkých organizmoch.
výcvik
Fragmenty Okazaki sa vyrábajú z krátkeho kusu RNA nazývaného primér, ktorý je syntetizovaný enzýmom nazývaným primáza. Primér sa syntetizuje na oneskorenom templátovom vlákne.
Enzým DNA polymeráza pridáva nukleotidy k predtým syntetizovanému priméru RNA, čím vytvára fragment Okazaki. RNA segment je následne odstránený iným enzýmom a potom nahradený DNA.
Nakoniec sú fragmenty Okazaki pripojené k rastúcemu vláknu DNA prostredníctvom aktivity enzýmu nazývaného ligáza. Syntéza oneskoreného reťazca teda nastáva diskontinuálne kvôli jeho opačnej orientácii.
Referencie
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of Cell (6. vydanie). Garland Science.
- Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biochemistry (8. vydanie). WH Freeman and Company.
- Brown, T. (2006). Genomes 3 (3. vydanie). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Úvod do genetickej analýzy (11. vydanie). WH Freeman.
- Okazaki, R., Okazaki, T., Sakabe, K., Sugimoto, K., a Sugino, A. (1968). Mechanizmus rastu reťazca DNA. I. Možná diskontinuita a nezvyčajná sekundárna štruktúra novo syntetizovaných reťazcov. Zborník Národnej akadémie vied Spojených štátov amerických, 59 (2), 598–605.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Základy genetiky (6. vydanie). John Wiley a synovia.
- Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Základy biochémie: Život na molekulárnej úrovni (5. vydanie). Wiley.