שברי Okazaki הם מקטעי DNA מסונתזים בשרשרת מאחורי בתהליך של שכפול ה- DNA. הם נקראים על שם מגליםיהם, רייג'י אוקזאקי וצונקו אוקאזאקי, שב -1968 חקר שכפול DNA בנגיף המדביק את החיידק Escherichia coli.
ה- DNA מורכב משני גדילים היוצרים סליל כפול, שנראה הרבה כמו גרם מדרגות לולייני. כאשר תא עומד להתחלק עליו לעשות העתק של החומר הגנטי שלו. תהליך זה של העתקת מידע גנטי נקרא שכפול DNA.
במהלך שכפול ה- DNA מועתקות שתי השרשראות המרכיבות את הסליל הכפול, ההבדל היחיד הוא הכיוון אליו מכוונות השרשראות הללו. אחד המיתרים הוא בכיוון 5 '→ 3' והשני בכיוון ההפוך, בכיוון 3 '→ 5'.
רוב המידע על שכפול ה- DNA מגיע ממחקרים שנערכו עם חיידקי E. coli וחלק מהנגיפים שלו.
עם זאת, יש מספיק ראיות למסקנה כי חלק גדול מההיבטים של שכפול ה- DNA דומים הן בפרוקריוטות והן באוקריוטות, כולל בני אדם.
שברי אוקזאקי ושכפול DNA
בתחילת שכפול ה- DNA מופרד הסליל הכפול על ידי אנזים שנקרא helicase. מסוק DNA הוא חלבון ששובר את קשרי המימן המחזיקים את DNA במבנה הסליל הכפול, ובכך משאיר את שני הגדילים משוחררים.
כל גדיל בסליל הכפול של ה- DNA מכוון בכיוון ההפוך. לפיכך, לשרשרת יש את הכיוון 5 '→ 3', שהוא הכיוון הטבעי של שכפול וזו הסיבה שהיא נקראת גדיל מוליך. בשרשרת השנייה יש כיוון 3 '→ 5', שהוא הכיוון ההפוך ונקרא גדיל מפגר.
פולימראז DNA הוא האנזים האחראי על סינתזת גדילי DNA חדשים, לוקח כתבנית את שני הגדילים שהופרדו בעבר. אנזים זה עובד רק בכיוון 5 '→ 3'. כתוצאה מכך, רק באחד מגדילי התבנית (גדיל המנהיג) יכולה הסינתזה הרציפה של גדיל DNA חדש להתרחש.
נהפוך הוא, מכיוון שהגדול נמצא בכיוון ההפוך (כיוון 3 '→ 5'), הסינתזה של השרשרת המשלימה שלה מתבצעת ללא הפסקה. זה מרמז על סינתזה של מקטעים אלו של חומר גנטי הנקראים שברי אוקזאקי.
שברי אוקזאקי קצרים יותר באוקריוטות מאשר בפרוקריוטות. עם זאת, גדילי ההולכה והפיגור משכפלים על ידי מנגנונים רציפים ובלתי פוסקים, בהתאמה, בכל האורגניזמים.
הַדְרָכָה
שברי אוקזאקי עשויים מחתיכה קצרה של RNA המכונה פריימר, המסונתז על ידי אנזים הנקרא פרימאס. הפריימר מסונתז על גדיל התבנית המדוברת.
הפולימראז DNA של האנזים מוסיף נוקלאוטידים לפריימר ה- RNA המסונתז בעבר, וכך נוצר שבר אוקזאקי. לאחר מכן מוסר פלח ה- RNA על ידי אנזים אחר ואז מוחלף על ידי DNA.
לבסוף, שברי אוקזאקי מחוברים לחוט ה- DNA הגדל באמצעות פעילות של אנזים הנקרא ליגאז. לפיכך, הסינתזה של השרשרת הפגורה מתרחשת באופן בלתי-פוסק בגלל האוריינטציה ההפוכה שלה.
הפניות
- אלברטס, ב., ג'ונסון, א., לואיס, ג'יי, מורגן, ד., רף, מ., רוברטס, ק. וולטר, פ. (2014). ביולוגיה מולקולרית של התא (מהדורה 6). גרלנד מדע.
- ברג, ג ', טימוצ'קו, ג', גאטו, ג' ו סטרייר, ל '(2015). ביוכימיה (מהדורה 8). WH פרימן וחברה.
- בראון, ט '(2006). גנים 3 (מהדורה שלישית). גרלנד מדע.
- גריפית'ס, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). מבוא לניתוח גנטי (מהדורה 11). ווה פרימן.
- Okazaki, R., Okazaki, T., Sakabe, K., Sugimoto, K., & Sugino, A. (1968). מנגנון צמיחת שרשרת DNA. I. אי-רציפות אפשרית ומבנה משני יוצא דופן של שרשראות מסונתזות חדשות. הליכי האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית, 59 (2), 598–605.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). עקרונות הגנטיקה (מהדורה 6). ג'ון וויילי ובניו.
- Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). יסודות הביוכימיה: החיים ברמה המולקולרית (מהדורה חמישית). וויילי.