„ Okazaki“ fragmentai yra DNR segmentai, sintetinami užpakalinėje grandinėje DNR replikacijos proceso metu. Jie pavadinti atradėjų Reiji Okazaki ir Tsuneko Okazaki vardu, kurie 1968 m. Tyrė DNR replikaciją viruso, užkrečiančio Escherichia coli bakteriją.
DNR yra sudaryta iš dviejų sruogų, sudarančių dvigubą spiralę, kuri daug kur atrodo kaip spiraliniai laiptai. Kai ląstelė skirsis, ji turi pasidaryti savo genetinės medžiagos kopiją. Šis genetinės informacijos kopijavimo procesas yra žinomas kaip DNR replikacija.
DNR replikacijos metu yra nukopijuojamos dvi grandinės, sudarančios dvigubą spiralę, skirtumas yra tik tas, kuria šios grandinės yra nukreiptos. Viena iš stygų yra 5 '→ 3' kryptimi, o kita - priešinga, 3 '→ 5' kryptimi.
Didžioji dalis informacijos apie DNR replikaciją gaunama atlikus tyrimus su E. coli bakterijomis ir kai kuriais jos virusais.
Tačiau yra pakankamai įrodymų, leidžiančių daryti išvadą, kad daugelis DNR replikacijos aspektų yra panašūs tiek prokariotuose, tiek eukariotuose, įskaitant žmones.
Okazaki fragmentai ir DNR replikacija
DNR replikacijos pradžioje dviguba spiralė atskiriama fermentu, vadinamu helikaze. DNR helikazė yra baltymas, kuris sulaužo vandenilio ryšius, kurie sulaiko DNR dvigubos spiralės struktūroje, todėl abi sruogos yra laisvos.
Kiekviena DNR dvigubos spiralės grandinė yra nukreipta priešinga kryptimi. Taigi grandinės kryptis yra 5 '→ 3', kuri yra natūrali replikacijos kryptis, todėl ji vadinama laidžia grandine. Kita grandinė turi 3 '→ 5' kryptį, kuri yra atvirkštinė kryptis ir vadinama atsiliekančia grandine.
DNR polimerazė yra fermentas, atsakingas už naujų DNR grandinių sintezę, imant kaip šabloną dvi anksčiau atskirtas grandines. Šis fermentas veikia tik 5 '→ 3' kryptimi. Taigi tik vienoje iš šabloninių sruogų (lyderio grandinėje) gali vykti nuolatinė naujos DNR grandinės sintezė.
Priešingai, kadangi styga yra priešinga kryptimi (3 '→ 5' kryptimi), jos papildomos grandinės sintezė vykdoma nepertraukiamai. Tai reiškia šių genetinės medžiagos segmentų, vadinamų Okazaki fragmentais, sintezę.
Okazaki fragmentai yra trumpesni eukariotuose nei prokariotuose. Tačiau laidžiosios ir atsiliekančios gijos atkartoja atitinkamai ištisiniais ir nenutrūkstamaisiais mechanizmais visuose organizmuose.
Mokymai
„Okazaki“ fragmentai yra gaminami iš trumpo RNR gabalo, vadinamo pradmeniu, kurį sintetina fermentas, vadinamas primaze. Gruntas sintetinamas ant atsilikusios šablono gijos.
Fermento DNR polimerazė prideda nukleotidus į anksčiau sintezuotą RNR pradmenį, tokiu būdu sudarydama Okazaki fragmentą. Vėliau RNR segmentas pašalinamas kitu fermentu ir pakeičiamas DNR.
Galiausiai Okazaki fragmentai yra prijungiami prie augančios DNR grandinės, veikiant fermentui, vadinamam ligazei. Taigi, atsilikusios grandinės sintezė vyksta nepertraukiamai dėl priešingos jos orientacijos.
Nuorodos
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. ir Walter, P. (2014). Ląstelės molekulinė biologija (6-asis leidimas). Girlianda mokslas.
- Bergas, J., Tymoczko, J., Gatto, G. ir Strayeris, L. (2015). Biochemija (8-asis leidimas). WH Freeman ir kompanija.
- Brownas, T. (2006). 3 genomai (3-asis leidimas). Girlianda mokslas.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Įvadas į genetinę analizę (11-asis leidimas). WH Freeman.
- Okazaki, R., Okazaki, T., Sakabe, K., Sugimoto, K., & Sugino, A. (1968). DNR grandinės augimo mechanizmas. I. Galimas naujai susintetintų grandinių nepertraukiamumas ir neįprasta antrinė struktūra. Jungtinių Amerikos Valstijų nacionalinės mokslų akademijos leidiniai, 59 (2), 598–605.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Genetikos principai (6-asis leidimas). Johnas Wiley ir sūnūs.
- Voet, D., Voet, J. ir Pratt, C. (2016). Biochemijos pagrindai: gyvenimas molekuliniame lygmenyje (5-asis leidimas). Vilis.