Waarom zijn Okazaki Fragments Formed
Share
DNA dient als het genetisch materiaal van de meeste organismen. Over het algemeen is DNA een dubbelstrengs molecuul dat twee antiparallel DNA-strengen bevat die door waterstofbruggen bij elkaar worden gehouden. Tijdens celdeling moet het volledige DNA in het genoom worden gerepliceerd, waardoor de hoeveelheid DNA in de oudercel wordt verdubbeld. DNA-replicatie vindt plaats op een semi-conservatieve manier waarbij een van de DNA-strengen in het nieuw gesynthetiseerde dubbelstrengige DNA een originele streng is. Vandaar dat beide strengen dienen als een sjabloon in DNA-replicatie. DNA-polymerase is het enzym dat verantwoordelijk is voor DNA-replicatie. Het synthetiseert alleen DNA in de richting 5 'naar 3'. Aangezien het dubbelstrengige DNA echter antiparallel is, zou DNA-synthese in beide richtingen moeten plaatsvinden. Daarom worden Okazaki-fragmenten gevormd tijdens de synthese van achterblijvende sjabloonstreng.
Key Areas Covered
1. Wat zijn Okazaki Fragments
- Definitie, functies
2. Waarom zijn Okazaki Fragments Formed
- DNA-synthese op het achterblijvende deel
Sleutelbegrippen: DNA-replicatie, dubbelstrengs DNA, achterblijvend strand, toonaangevend strand, Okazaki-fragmenten, replicatievork
Wat is een Okazaki-fragment
Okazaki-fragment is een kort nieuw gesynthetiseerd DNA-fragment op de achterblijvende matrijsstreng die is gevormd tijdens DNA-replicatie. Daarom zijn Okazaki-fragmenten complementair aan de achterblijvende streng, die in de richting van 5 'naar 3' loopt. Ze vormen korte dubbelstrengige DNA-coupes die tussen 1.000 en 2.000 nucleotiden in prokaryoten liggen. In eukaryoten zijn Okazaki-fragmenten 100 tot 200 nucleotiden lang. Aan het 5'-uiteinde van het Okazaki-fragment kan een RNA-primer worden geïdentificeerd die ongeveer 120 nucleotiden lang is. Een Okazaki-fragment wordt getoond in Figuur 1.
Figuur 1: Okazaki-fragment
Okazaki-fragmenten worden samen geligeerd door de werking van DNA-ligase na de verwijdering van RNA-primers, waarbij een continue DNA-streng wordt gevormd.
Waarom zijn Okazaki Fragments Formed
DNA is een dubbelstrengs molecuul; één DNA-streng is antiparallel aan de andere streng. Daarom loopt één streng in de richting 3 'naar 5' terwijl de andere in de richting van 5 'naar 3' loopt. De streng die in de richting van 3 'naar 5' loopt, staat bekend als de belangrijke bundel terwijl degene die in de richting van 5 'naar 3' loopt, bekend staat als de achterblijvende streng. De leidende streng wordt zo genoemd omdat een continue groei van de nieuw gesynthetiseerde DNA-streng op de leidende streng kan worden waargenomen. De DNA-synthese op de leidende en achterblijvende strengen wordt getoond in Figuur 2.
Figuur 2: DNA-synthese op leidende en achterblijvende strengen
In het algemeen voegt DNA-polymerase nucleotiden toe in de 5 'naar 3'-richting. Omdat de leidende streng in de richting 3 'tot 5' loopt, kan het enzym continu nucleotiden aan de groeiende streng op de leidende streng toevoegen. Omdat de achterblijvende streng in de richting van 5 'naar 3' loopt, wordt de ketengroei van de nieuw-synthetiserende DNA-streng gepauzeerd wanneer deze het 5'-uiteinde van de streng bereikt. Vervolgens begint de synthese van een andere DNA-streng bij de replicatievork. De replicatievork is de positie op de DNA-dubbelstreng waar het afrollen begint. Afwikkelen is van cruciaal belang bij de synthese van nieuwe DNA-strengen op de oorspronkelijke strengen. Zodra de replicatievork vooruit beweegt op de dubbele DNA-streng, kan DNA-polymerase nucleotiden aan de achterblijvende streng toevoegen. De synthese wordt echter gepauzeerd wanneer deze het 5'-uiteinde van de RNA-primer van het reeds gesynthetiseerde DNA-stuk bereikt. Daarom is de DNA-synthese op de achterblijvende streng discontinu en zijn de resulterende DNA-streken bekend als Okazaki-fragmenten..
Conclusie
Okazaki-fragmenten zijn de korte DNA-fragmenten op de achterblijvende streng die is gevormd tijdens DNA-replicatie. Omdat de achterblijvende strengen in de richting 3 'tot 5' lopen, is de DNA-synthese op de achterblijvende streng discontinu. Het vormt Okazaki-fragmenten op de achterblijvende streng die later door DNA-ligase worden geligeerd.
Referentie:
1. "Okazaki Fragmenten." Okazaki Fragments - Biology As Poetry, Beschikbaar Hier.
Afbeelding met dank aan:
1. "DNA-replicatie en" door LadyofHats Mariana Ruiz - Eigen werk - hernoemd van File: DNA replication.svg (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "DNA-replicatie (13080697695)" door Genomics Education Program - DNA-replicatie (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
