Эти фрагменты Окадзаки являются сегменты ДНК синтезируются в цепочке позади во время процесса репликации ДНК. Они названы в честь их первооткрывателей, Рейджи Окадзаки и Цунеко Окадзаки, которые в 1968 году изучали репликацию ДНК в вирусе, поражающем бактерию Escherichia coli.
ДНК состоит из двух нитей, образующих двойную спираль, которая очень похожа на винтовую лестницу. Когда клетка собирается делиться, она должна сделать копию своего генетического материала. Этот процесс копирования генетической информации известен как репликация ДНК.
Во время репликации ДНК две цепи, составляющие двойную спираль, копируются, единственная разница заключается в направлении, в котором эти цепи ориентированы. Одна из струн находится в направлении 5 '→ 3', а другая - в противоположном направлении, в направлении 3 '→ 5'.
Большая часть информации о репликации ДНК поступает из исследований, проведенных с бактериями E. coli и некоторыми из ее вирусов.
Однако есть достаточно доказательств, чтобы сделать вывод о том, что многие аспекты репликации ДНК схожи как у прокариот, так и у эукариот, включая человека.
Фрагменты Окадзаки и репликация ДНК
В начале репликации ДНК двойная спираль разделяется ферментом, называемым геликазой. ДНК-геликаза - это белок, который разрывает водородные связи, удерживающие ДНК в двойной спиральной структуре, оставляя две нити свободными.
Каждая нить двойной спирали ДНК ориентирована в противоположном направлении. Таким образом, цепь имеет направление 5 '→ 3', что является естественным направлением репликации, поэтому ее называют проводящей нитью. Другая цепь имеет направление 3 '→ 5', которое является обратным направлением и называется отстающей прядью.
ДНК-полимераза - это фермент, отвечающий за синтез новых цепей ДНК, взяв в качестве матрицы две ранее разделенные цепи. Этот фермент работает только в направлении 5 '→ 3'. Следовательно, только в одной из цепей матрицы (лидерной цепи) может происходить непрерывный синтез новой цепи ДНК.
Напротив, поскольку цепь имеет противоположную ориентацию (направление 3 '→ 5'), синтез ее комплементарной цепи осуществляется прерывисто. Это подразумевает синтез этих сегментов генетического материала, называемых фрагментами Окадзаки.
Фрагменты Окадзаки у эукариот короче, чем у прокариот. Однако проводящие и отстающие нити воспроизводятся посредством непрерывных и прерывистых механизмов, соответственно, у всех организмов.
Повышение квалификации
Фрагменты Окадзаки состоят из короткого фрагмента РНК, называемого праймером, который синтезируется ферментом под названием прайма. Праймер синтезируется на отстающей цепи матрицы.
Ферментная ДНК-полимераза добавляет нуклеотиды к ранее синтезированному праймеру РНК, образуя таким образом фрагмент Окадзаки. Затем сегмент РНК удаляется другим ферментом и затем заменяется ДНК.
Наконец, фрагменты Окадзаки прикрепляются к растущей цепи ДНК за счет активности фермента, называемого лигазой. Таким образом, синтез отставшей цепи происходит прерывисто из-за ее противоположной ориентации.
Ссылки
- Альбертс, Б., Джонсон, А., Льюис, Дж., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Уолтер, П. (2014). Молекулярная биология клетки (6-е изд.). Наука о гирляндах.
- Берг, Дж., Тимочко, Дж., Гатто, Г., Страйер, Л. (2015). Биохимия (8-е изд.). WH Freeman and Company.
- Браун, Т. (2006). Геномы 3 (3-е изд.). Наука о гирляндах.
- Гриффитс А., Весслер С., Кэрролл С. и Добли Дж. (2015). Введение в генетический анализ (11-е изд.). WH Freeman.
- Окадзаки Р., Окадзаки Т., Сакабэ К., Сугимото К. и Сугино А. (1968). Механизм роста цепочки ДНК. I. Возможный разрыв и необычная вторичная структура вновь синтезированных цепей. Слушания Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 59 (2), 598–605.
- Снустад, Д. и Симмонс, М. (2011). Принципы генетики (6-е изд.). Джон Уайли и сыновья.
- Воет Д., Воет Дж. И Пратт К. (2016). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне (5-е изд.). Wiley.