У Оказаки фрагменти су ДНК сегменти су синтетисани на ланцу иза током процеса репликације ДНК. Име су добили по њиховим откривачима, Реији Оказаки и Тсунеко Оказаки, који су 1968. проучавали репликацију ДНК у вирусу који инфицира бактерију Есцхерицхиа цоли.
ДНК је састављен од две нити које творе двоструку спиралу, која подсећа на спирално степениште. Када ћелија ће се делити, мора да направи копију свог генетског материјала. Овај процес копирања генетских информација познат је као репликација ДНК.
За време репликације ДНК копирају се два ланца која чине двоструку спиралу, једина разлика је у ком су смеру ови ланци оријентисани. Једна жица је у правцу 5 '→ 3', а друга у супротном смеру, у правцу 3 '→ 5'.
Већина информација о репликацији ДНК потиче из студија које су рађене са бактеријама Е. цоли и неким њеним вирусима.
Међутим, постоји довољно доказа да се закључи да су многи аспекти репликације ДНК слични и у прокариота и у еукариота, укључујући људе.
Оказаки фрагменти и репликација ДНК
На почетку репликације ДНК, двострука спирала је одвојена ензимом званим хеликаза. ДНК хеликаза је протеин који разбија водоничне везе које задржавају ДНК у структури двоструке спирале, остављајући тако две нити лабаве.
Сваки прамен у двострукој спирали ДНК је оријентисан у супротном смеру. Дакле, ланац има правац 5 '→ 3', што је природни правац репликације и зато се назива проводни низ. Други ланац има правац 3 '→ 5', што је обрнуто и назива се заостали низ.
ДНК полимераза је ензим задужен за синтезу нових верига ДНК, узимајући као предложак два претходно одвојена ланца. Овај ензим делује само у правцу 5 '→ 3'. Сходно томе, само у једном ланцу шаблона (водећем ланцу) може се одвијати континуирана синтеза новог ланца ДНК.
Супротно томе, будући да је прамен супротне оријентације (смер 3 '→ 5'), синтеза његовог комплементарног ланца одвија се неконтинуирано. То подразумева синтезу ових сегмената генетског материјала који се називају фрагменти Оказаки.
Оказаки фрагменти су у еукариота краћи него код прокариота. Међутим, проводни и заостали ланци реплицирају се непрекидним и испрекиданим механизмима, у свим организмима.
обука
Оказаки фрагменти направљени су од кратког дела РНК названог прајмер, који се синтетише помоћу ензима који се зове примаза. Прајмер се синтетише на ланцу са заосталом шаблоном.
Ензим ДНК полимераза додаје нуклеотиде претходно синтетизованом РНА прајмеру, формирајући тако Оказаки фрагмент. Сегмент РНК се затим уклања другим ензимом и затим замењује ДНК.
Коначно, Оказаки фрагменти су везани за растући ланац ДНК кроз активност ензима који се зове лигаза. Тако се синтеза заосталог ланца одвија прекидно због његове супротне оријентације.
Референце
- Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К. и Валтер, П. (2014). Молекуларна биологија ћелије (6. изд.). Гарланд Сциенце.
- Берг, Ј., Тимоцзко, Ј., Гатто, Г. и Страиер, Л. (2015). Биохемија (8. изд.). ВХ Фрееман анд Цомпани.
- Бровн, Т. (2006). Геноми 3 (3. изд.). Гарланд Сциенце.
- Гриффитхс, А., Весслер, С., Царролл, С. и Доеблеи, Ј. (2015). Увод у генетску анализу (11. изд.). ВХ Фрееман.
- Оказаки, Р., Оказаки, Т., Сакабе, К., Сугимото, К., и Сугино, А. (1968). Механизам раста ланца ДНК. И. Могући дисконтинуитет и необична секундарна структура ново синтетизованих ланаца. Зборник радова Националне академије наука Сједињених Америчких Држава, 59 (2), 598–605.
- Снустад, Д. и Симмонс, М. (2011). Принципи генетике (6. изд.). Јохн Вилеи анд Сонс.
- Воет, Д., Воет, Ј. и Пратт, Ц. (2016). Основе биохемије: живот на молекуларном нивоу (5. изд.). Вилеи.