Fragment de Okazaki
Durant la replicació de ADN, es coneixen com a fragments de Okazaki a les cadenes curtes d'ADN recent sintetisades en la bri discontinu. Estos se sintetisen en direcció 5'→3' a partir de cebadores d'ARN que despuix són eliminats. Els fragments de Okazaki s'unixen entre sí per mig de l'ADN ligasa completant la nova cadena.
Estan formats per 100 a 2000 nucleòtits en Escherichia coli i entre 100 i 200 nucleòtits en eucariota. Estan separats per cebadores de ARN d'aproximadament 10 nucleòtits de llongitut.
Procés
[editar | editar còdic]En el moment de la replicació de ADN, la doble hèliç alfa s'obri (per actuació de l'enzima helicasa, que trenca els ponts d'hidrogen entre els dos bri de ADN), formant la forqueta de replicació. A mida que la helicasa obri la cadena, es repliquen els seus dos bri. Cada bri nou de ADN escomença a partir d'un cebador de ARN sintetisat per la primasa, per mig de la ADN polimerasa III.
L'enzima ADN polimerasa afig els nous nucleòtits en direcció 5'-> 3'. Com les dos cadenes són antiparalelas (tenen sentits oposts), en una de les cadenes l'enzima actua a mida que s'obri la forqueta (cadena contínua), no obstant en l'atra cadena (cadena discontínua) l'adició dels nous nucleòtits no pot portar-se a terme de forma contínua ya que té el sentit 3'-> 5' i l'enzima ADN pol III només afig nucleòtits en sentit 5'-> 3'. Per a solucionar este problema, a mida que la helicasa obri la doble hèliç original l'enzima primasa deu agregar un ARN cebador
en l'extrem 3' de la cadena discontínua. A continuació se sintetisarà ADN a partir d'eixe cebador fins a el ARN cebador anterior. Els cebadores de ARN són després reemplaçats per seqüències de ADN per mig de l'acció de la ADNpolimerasa I: Els cebadores són retirats o degradats per la ADN polimerasa I, sent substituïts pels desoxirribonucleótidos trifosfato (dNTP) corresponents, en lo que es coneix com a desplaçament de la mella.
Una volta els cebadores de ARN han segut reemplaçats per ADN, la ADN ligasa unix els extrems dels fragments de Okazaki i dona lloc a una cadena contínua de ADN.
Experiments
[editar | editar còdic]El treball de Kiwako Sakabe i el matrimoni Okazaki (Reiji Okazaki i Tsuneko Okazaki) va aportar evidències experimentals a l'hipòtesis que suponia la replicació de ADN com un procés discontinu. Anteriorment, era comunament acceptat que la replicació era contínua en abdós cadenes (3’ 5’ i 5’ 3’). Per a indicar l'orientació d'una cadena de ADN o ARN, s'utilisen els números 3’ i 5’, els quals fan referència a la posició dels àtoms de carbono dins de la molècula de desoxirribosa en els àcits nucléicos.
En 1967, l'equip d'investigadors de Okazaki varen sugerir que, al no haver-se trobat mecanisme capaç de replicar el ADN en direcció 3'->5' , l'única enzima capaç de realisar el procés és l'ADN polimerasa i únicament en el sentit 5'->3'. L'hipòtesis defesa per este equip era que si el procés era discontinu, cadenes curtes de ADN sintetisades en el punt de replicació en sentit 5’ 3’ podien ser unides posteriorment.[1]
Per a distinguir experimentalment el método de replicació de el ADN, l'equip va marcar radiactivamente àrees recent replicades de cromosomes de E. coli i varen extraure el ADN. Un gran número de cadenes curtes de ADN mostrava que la replicació era discontínua. L'hipòtesis va ser posteriorment refrendada pel descobriment de la ligasa, una enzima que unix entre sí curtes seqüències de ADN.[2]
En 1968, el mateix equip va propondre que si el procés de replicació de ADN era discontinu, i utilisava cadenes curtes que posteriorment s'unien entre sí, per la lligues, llavors cadenes curtes de ADN recent sintetisat s'acumularan en la cèlula si s'inactiva temporalment les ligasa. Es varen infectar bactèries I.coli en Bacteriófago T4 que produïa ligasa sensible a la temperatura. Les cèlules infectades, en expondre's a altes temperatures, acumulaven un gran número de noves cadenes curtes de ADN, confirmant l'hipòtesis proposta. També va servir per a descartar que les cadenes observades en l'experiment anterior hagueren segut produïdes durant l'extracció de el ADN.[3]
Els experiments del matrimoni Okazaki varen aportar importants alvanços en el coneiximent del procés de replicació de el ADN, i varen demostrar l'existència de curtes cadenes de nova síntesis que, en el seu recort, serien conegudes posteriorment com a fragments de Okazaki..
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Ogawa T, Okazaki T(1980).Annual Review of Biochemistry.49
- 421–57.doi:10.1146/annurev.bi.49.070180.002225.
- ↑ Okazaki R, Okazaki T, Sakabe K, Sugimoto K, Sugino AProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.59(2)
- 598–605.doi:10.1073/pnas.59.2.598.
- ↑ Sugimoto K, Okazaki T, Okazaki RProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.60(4)
- 1356–62.doi:10.1073/pnas.60.4.1356.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Fragmento de Okazaki» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.