Ποια είναι τα κομμάτια Okazaki;



Το κομμάτια του Okazaki αυτά είναι τμήματα του DNA που συντίθενται στην αλυσίδα καθυστέρησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντιγραφής του DNA. Ονομάζονται από τους ανακαλύπτους τους Reiji Okazaki και Tsuneko Okazaki, οι οποίοι το 1968 μελέτησαν την αντιγραφή του DNA σε έναν ιό που μολύνει βακτήρια Escherichia coli.

Το DNA αποτελείται από δύο αλυσίδες που σχηματίζουν μια διπλή έλικα, η οποία μοιάζει πολύ με μια σπειροειδή σκάλα. Όταν πρόκειται να χωριστεί ένα κύτταρο, πρέπει να δημιουργήσει ένα αντίγραφο του γενετικού υλικού του. Αυτή η διαδικασία αντιγραφής γενετικών πληροφοριών είναι γνωστή ως αναπαραγωγή DNA.

Κατά την αντιγραφή του DNA αντιγράφονται οι δύο αλυσίδες που αποτελούν τη διπλή έλικα, με τη μόνη διαφορά να είναι η κατεύθυνση στην οποία αυτές οι αλυσίδες προσανατολίζονται. Μία από τις αλυσίδες βρίσκεται στην κατεύθυνση 5 '→ 3' και η άλλη στην αντίθετη κατεύθυνση, στην κατεύθυνση 3 '→ 5'.

Οι περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αναπαραγωγή DNA προέρχονται από μελέτες που διεξήχθησαν με το βακτήριο Ε. Coli και μερικοί από τους ιούς.

Ωστόσο, υπάρχουν επαρκή στοιχεία για να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι πολλές από τις πτυχές της αναπαραγωγής του DNA είναι παρόμοιες τόσο στους προκαρυώτες όσο και στους ευκαρυώτες, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.

Ευρετήριο

  • 1 θραύσματα του Okazaki και αναδιπλασιασμό του DNA
  • 2 Εκπαίδευση
  • 3 Αναφορές

Τμήματα του Okazaki και αναπαραγωγή του DNA

Στην αρχή της αντιγραφής του DNA, η διπλή έλικα διαχωρίζεται από ένα ένζυμο που ονομάζεται ελικάση. Η ελικάση του DNA είναι μια πρωτεΐνη που διασπά τους δεσμούς υδρογόνου που συγκρατούν το DNA στη δομή διπλής έλικας αφήνοντας τις δύο χαλαρές αλυσίδες.

Στη διπλή έλικα του DNA κάθε αλυσίδα προσανατολίζεται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Έτσι, μια αλυσίδα έχει τη διεύθυνση 5 '→ 3', η οποία είναι η φυσική κατεύθυνση της αναπαραγωγής και γι 'αυτό καλείται αγώγιμο σκέλος. Η άλλη σειρά έχει διεύθυνση 3 '→ 5', η οποία είναι η αντίστροφη κατεύθυνση και ονομάζεται αδέσποτο σκέλος.

Η ϋΝΑ πολυμεράση είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση νέων κλώνων ϋΝΑ που λαμβάνουν σαν καλούπι τις δύο προηγουμένως διαχωρισμένες αλυσίδες. Αυτό το ένζυμο λειτουργεί μόνο στην κατεύθυνση 5 '→ 3'. Κατά συνέπεια, μόνο μία από τις αλυσίδες μήτρας (η αλυσίδα οδηγός) μπορεί να συντεθεί συνεχώς μιας νέας αλυσίδας DNA.

Αντιστρόφως, επειδή ο κλώνος με υστέρηση είναι στον αντίθετο προσανατολισμό (3 '- 5' κατεύθυνση), η σύνθεση του συμπληρωματικού κλώνου εκτελείται ασυνεχώς. Τα παραπάνω συνεπάγονται τη σύνθεση αυτών των τμημάτων γενετικού υλικού που ονομάζονται θραύσματα του Okazaki.

Τα κομμάτια του Okazaki είναι βραχύτερα στους ευκαρυώτες απ 'ό, τι στους προκαρυώτες. Ωστόσο, οι αγώγιμοι και καθυστερημένοι κλώνοι αντιγράφονται με συνεχείς και ασυνεχείς μηχανισμούς, αντίστοιχα, σε όλους τους οργανισμούς.

Εκπαίδευση

Τα θραύσματα Okazaki σχηματίζονται από ένα σύντομο θραύσμα του RNA που ονομάζεται εκκινητής, ο οποίος συντίθεται από ένα ένζυμο που ονομάζεται πριμάση. Ο εκκινητής συντίθεται στην αλυσιδωτή αλυσίδα προτύπου.

Το ένζυμο ϋΝΑ πολυμεράσης προσθέτει νουκλεοτίδια στον προηγουμένως συντιθέμενο RNA εναρκτήρα, σχηματίζοντας έτσι ένα τεμάχιο Okazaki. Το τμήμα RNA στη συνέχεια απομακρύνεται με άλλο ένζυμο και στη συνέχεια αντικαθίσταται από DNA.

Τέλος, τα θραύσματα Okazaki συνδέονται με την αναπτυσσόμενη αλυσίδα DNA μέσω της δραστηριότητας ενός ενζύμου που ονομάζεται λιγάση. Έτσι, η σύνθεση της αλυσίδας που παρουσιάζει καθυστέρηση συμβαίνει ασυνεχώς λόγω του αντίθετου προσανατολισμού της.

Αναφορές

  1. Alberts, Β., Johnson, Α., Lewis, J., Morgan, D., Raff, Μ., Roberts, Κ. & Walter, Ρ. (2014). Μοριακή Βιολογία του Κυττάρου (6η έκδ.). Garland Science.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Βιοχημεία (8η έκδοση). W. Η. Freeman and Company.
  3. Brown, Τ. (2006). Γονιδιώματα 3 (3η έκδοση). Garland Science.
  4. Griffiths, Α., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Εισαγωγή στη Γενετική Ανάλυση (11η έκδοση). W.H. Freeman.
  5. Okazaki, R., Okazaki, Τ., Sakabe, Κ., Sugimoto, Κ., & Sugino, Α. (1968). Μηχανισμός ανάπτυξης αλυσίδας DNA. I. Πιθανή ασυνέχεια και ασυνήθιστη δευτερογενής δομή των νέων συνθετικών αλυσίδων. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής, 59(2), 598-605.
  6. Snustad, D. & Simmons, Μ. (2011). Αρχές Γενετικής (6η έκδ.). John Wiley και Sons.
  7. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Βασικές αρχές της βιοχημείας: Ζωή στο μοριακό επίπεδο (5η έκδοση). Wiley.