Varför bildas Okazaki-fragment
Share
DNA fungerar som det genetiska materialet hos de flesta organismer. I allmänhet är DNA en dubbelsträngad molekyl som innehåller två antiparallella DNA-strängar hållna ihop av vätebindningar. Under celldelning måste det fullständiga DNA: n i genomet replikeras, vilket dubblar mängden DNA i modercellen. DNA-replikation sker på ett halvkonservativt sätt där en av DNA-strängarna i det nyligen syntetiserade dubbelsträngade DNA är en originalsträng. Därför bör båda strängarna fungera som en mall i DNA-replikation. DNA-polymeras är enzymet som är ansvarigt för DNA-replikation. Det syntetiserar bara DNA i 5 'till 3' riktningen. Eftersom dubbelsträngad DNA är antiparallell, bör DNA-syntes inträffa i båda riktningarna. Därför bildas Okazaki-fragment under syntesen av den lags mallsträngen.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är Okazaki-fragment
- Definition, funktioner
2. Varför bildas Okazaki-fragment
- DNA-syntes på lagringsstranden
Viktiga termer: DNA-replikering, dubbelsträngad DNA, Lagging Strand, Ledande Strand, Okazaki-fragment, Replikeringsgaffel
Vad är en Okazaki-fragment
Okazaki-fragmentet är ett kort, nyligen syntetiserat DNA-fragment på den lagringsmallsträng som bildas under DNA-replikation. Därför kompletterar Okazaki-fragmenten med den släpande strängen, vilken löper i 5'-3'-riktningen. De bildar korta dubbelsträngade DNA-sektioner som ligger mellan 1000 och 2000 nukleotider i prokaryoter. I eukaryoter är Okazaki-fragmenten 100 till 200 nukleotider långa. Vid 5'-änden av Okazaki-fragmentet kan en RNA-primer, vilken är ca 120 nukleotider lång, identifieras. Ett Okazaki-fragment visas i Figur 1.
Figur 1: Okazaki-fragment
Okazaki-fragment ligeras tillsammans genom verkan av DNA-ligas efter avlägsnande av RNA-primrar, bildande en kontinuerlig DNA-sträng.
Varför bildas Okazaki-fragment
DNA är en dubbelsträngad molekyl; en DNA-sträng är antiparallell mot den andra strängen. Därför går en sträng i 3 'till 5' riktningen medan den andra går i 5 'till 3' riktningen. Strängen som går i 3'-5'-riktningen är känd som Ledande sträng medan den som går i 5 'till 3' riktningen är känd som laggingsträng. Den ledande strängen är så kallad eftersom en kontinuerlig tillväxt av den nysyntetiserande DNA-strängen kan observeras på ledsträngen. DNA-syntesen på de ledande och bakre trådarna visas i figur 2.
Figur 2: DNA-syntes på ledande och sammanlagda strängar
Generellt lägger DNA-polymeras nukleotider i 5'-3'-riktningen. Eftersom den ledande strängen sträcker sig i 3'-5'-riktningen kan enzymet kontinuerligt tillsätta nukleotider till den växande strängen på ledsträngen. Eftersom den släpande strängen löper i 5'-3'-riktningen pausas kedjeväxten hos den nyssyntetiserande DNA-strängen när den når 5'-änden av strängen. Därefter börjar syntesen av en annan DNA-sträng vid replikationsgaffeln. Replikationsgaffeln är positionen på DNA-dubbelsträngen där avvecklingen börjar. Upplindning är kritisk vid syntesen av nya DNA-strängar på de ursprungliga strängarna. När replikationsgaffeln rör sig framåt på DNA-dubbelsträngen kan DNA-polymeras tillsätta nukleotider på den släpande strängen. Syntesen är dock pausad när den når 5'-änden av RNA-primeren i den redan syntetiserade DNA-sträckan. Följaktligen är DNA-syntesen vid den lagrande strängen diskontinuerlig och de resulterande DNA-sträckningarna är kända som Okazaki-fragment.
Slutsats
Okazaki-fragment är de korta DNA-fragmenten på den lagrande strängen som bildas under DNA-replikation. Eftersom de släpande strängarna löper i 3'-5'-riktningen, är DNA-syntesen på den lagrande strängen diskontinuerlig. Det bildar Okazaki-fragment på den släpande strängen som ligeras senare av DNA-ligas.
Referens:
1. "Okazaki-fragment". Okazaki Fragments - Biologi Som Poesi, Tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "DNA replication en" Av LadyofHats Mariana Ruiz - eget arbete - omdirigerat från fil: DNA replication.svg (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "DNA-replikering (13080697695)" Genom Genomics Education Program - DNA-replikering (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
