Какво представляват фрагментите на Оказаки?

Оказаки фрагментите са сегменти от ДНК, които се синтезират в изоставащата верига по време на процеса на ДНК репликация. Те са кръстени на техните откриватели, Reiji Okazaki и Tsuneko Okazaki, които през 1968 г. изучават репликацията на ДНК във вирус, който заразява бактерията Escherichia coli .

ДНК е съставена от две вериги, които образуват двойна спирала, която много прилича на вита стълба. Когато една клетка трябва да бъде разделена, тя трябва да направи копие от генетичния материал. Този процес на копиране на генетична информация е известен като ДНК репликация.

По време на репликацията на ДНК се копират двете вериги, съставляващи двойната спирала, като единствената разлика е в посоката, в която тези вериги са ориентирани. Една от веригите е в посока 5 '→ 3', а другата е в обратна посока, в посока 3 '→ 5'.

Повечето от информацията за репликацията на ДНК идва от проучвания, проведени с бактерии E. coli и някои от техните вируси.

Въпреки това, има достатъчно доказателства, за да се заключи, че много от аспектите на репликацията на ДНК са сходни както в прокариотите, така и в еукариотите, включително хората.

Фрагменти от Оказаки и ДНК репликация

В началото на репликацията на ДНК двойната спирала се разделя с ензим, наречен хеликаза. ДНК хеликазата е протеин, който разрушава водородните връзки, които държат ДНК в структурата на двойната спирала, оставяйки двете вериги в насипно състояние.

В двойната спирала на ДНК всяка верига е ориентирана в обратна посока. Така, веригата има адрес 5 '→ 3', който е естествената посока на репликация и следователно се нарича проводяща нишка . Другият низ има 3 '→ 5' адрес, който е обратната посока и се нарича изоставена нишка .

ДНК полимеразата е ензимът, отговорен за синтезирането на нови нишки на ДНК, като се вземат под формата на двете предварително разделени вериги. Този ензим работи само в посока 5 '→ 3'. Следователно, само в една от матричните вериги (водещата верига) може да се извърши непрекъснат синтез на нова верига от ДНК.

Обратно, тъй като изоставащата верига е в противоположната ориентация (3 '→ 5' посока), синтезът на неговата комплементарна верига се извършва непрекъснато. Горното предполага синтез на тези сегменти от генетичен материал, наречен фрагменти на Оказаки.

Фрагменти от Оказаки са по-къси при еукариотите, отколкото в прокариотите. Въпреки това, проводящите и изоставащите нишки се възпроизвеждат чрез непрекъснати и прекъснати механизми, съответно, във всички организми.

обучение

Фрагментите на Окадзаки се образуват от къс фрагмент от РНК, наречен праймер, който се синтезира от ензим, наречен примаза. Праймерът се синтезира на веригата с изоставащ шаблон.

ДНК-полимеразният ензим добавя нуклеотиди към предварително синтезирания РНК-праймер, като по този начин образува фрагмент на Оказаки. Впоследствие РНК сегментът се отстранява от друг ензим и след това се замества с ДНК.

Накрая, фрагментите на Окадзаки се свързват с нарастващата верига на ДНК чрез активността на ензим, наречен лигаза. Следователно, синтезирането на изоставащата верига протича непрекъснато поради противоположната му ориентация.