Wat zijn de Okazaki-fragmenten?



de fragmenten van Okazaki het zijn DNA-segmenten die gesynthetiseerd worden in de achterblijvende keten tijdens het proces van DNA-replicatie. Ze zijn genoemd naar hun ontdekkers, Reiji Okazaki en Tsuneko Okazaki, die in 1968 de replicatie van DNA bestudeerden in een virus dat bacteriën infecteert Escherichia coli.

DNA bestaat uit twee kettingen die een dubbele helix vormen, die veel wegheeft van een wenteltrap. Wanneer een cel wordt verdeeld, moet deze een kopie van zijn genetisch materiaal maken. Dit proces van het kopiëren van genetische informatie staat bekend als DNA-replicatie.

Tijdens de DNA-replicatie worden de twee ketens die deel uitmaken van de dubbele helix gekopieerd, met als enig verschil de richting waarin deze kettingen zijn georiënteerd. Eén van de kettingen bevindt zich in de richting 5 '→ 3' en de andere is in de tegenovergestelde richting, in de richting 3 '→ 5'.

De meeste informatie over DNA-replicatie is afkomstig van onderzoeken die met de bacterie zijn uitgevoerd E. coli en enkele van zijn virussen.

Er is echter voldoende bewijs om te concluderen dat veel van de aspecten van DNA-replicatie vergelijkbaar zijn in zowel prokaryoten als eukaryoten, inclusief mensen.

index

  • 1 Fragmenten van Okazaki en DNA-replicatie
  • 2 Training
  • 3 referenties

Fragmenten van Okazaki en DNA-replicatie

Aan het begin van de DNA-replicatie wordt de dubbele helix gescheiden door een enzym dat helicase wordt genoemd. De helicase van DNA is een eiwit dat de waterstofbruggen verbreekt die DNA in de dubbele helixstructuur vasthouden, waardoor de twee losse ketens achterblijven.

In de dubbele helix van DNA is elke ketting in de tegenovergestelde richting georiënteerd. Zo heeft een keten het adres 5 '→ 3', wat de natuurlijke richting van replicatie is en daarom wordt het genoemd geleidende streng. De andere string heeft adres 3 '→ 5', wat de omgekeerde richting is en wordt opgeroepen verdwaalde streng.

DNA-polymerase is het enzym dat verantwoordelijk is voor het synthetiseren van nieuwe DNA-strengen die als schimmel de twee eerder gescheiden ketens nemen. Dit enzym werkt alleen in de richting 5 '→ 3'. Bijgevolg kan slechts een van de sjabloonketens (de leidende streng) worden gesynthetiseerd doorlopend van een nieuwe DNA-keten.

Omgekeerd, aangezien de achterblijvende streng in de tegenovergestelde oriëntatie (3 '- 5' richting) is, wordt de synthese van de complementaire streng ervan discontinu uitgevoerd. Het bovenstaande impliceert de synthese van deze segmenten van genetisch materiaal die fragmenten van Okazaki worden genoemd.

Fragmenten van Okazaki zijn korter in eukaryoten dan in prokaryoten. De geleidende en achterblijvende strengen worden echter gerepliceerd door respectievelijk continue en discontinue mechanismen in alle organismen.

opleiding

De Okazaki-fragmenten worden gevormd uit een kort fragment van RNA dat een primer wordt genoemd, die wordt gesynthetiseerd door een enzym dat primase wordt genoemd. De primer wordt gesynthetiseerd op de vertraagde templateketen.

Het DNA-polymerase-enzym voegt nucleotiden toe aan de eerder gesynthetiseerde RNA-primer en vormt zo een Okazaki-fragment. Het RNA-segment wordt vervolgens door een ander enzym verwijderd en vervolgens door DNA vervangen.

Ten slotte binden de Okazaki-fragmenten zich aan de groeiende DNA-keten door de activiteit van een enzym dat ligase wordt genoemd. Aldus vindt de synthese van de vertraagde keten discontinu plaats vanwege zijn tegengestelde oriëntatie.

referenties

  1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Moleculaire biologie van de cel (6e druk). Garland Science.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). biochemie (8e druk). W. H. Freeman and Company.
  3. Brown, T. (2006). Genomen 3 (3e ed.). Garland Science.
  4. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Inleiding tot genetische analyse (11de ed.). W.H. poorter.
  5. Okazaki, R., Okazaki, T., Sakabe, K., Sugimoto, K., & Sugino, A. (1968). Mechanisme van DNA-kettinggroei. I. Mogelijke discontinuïteit en ongebruikelijke secundaire structuur van nieuw gesynthetiseerde ketens. Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika, 59(2), 598-605.
  6. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principles of Genetics (6e druk). John Wiley and Sons.
  7. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (5de ed.). Wiley.