Okazakin fragmentit

Okazakin fragmentit ovat lyhyitä, hiljattain syntetisoituja DNA-fragmentteja, jotka muodostuvat jäljessä seuraavalle mallijuosteelle DNA:n replikaation aikana. Ne ovat komplementaarisia mallijuosteelle ja muodostavat yhdessä lyhyitä DNA-kaksoisjuostepätkiä. Okazakin fragmentit ovat 1000–2000 nukleotidin pituisia esitumallisissa (esim. kolibakteerissa) ja noin 100–200 nukleotidin pituisia aitotumaisissa. Niitä erottavat RNA-alukkeet ja ne ovat erillään toisistaan kunnes RNA-alukkeet on poistettu, jonka jälkeen ligaasi liittää kaksi fragmenttia yhtenäiseksi komplementaariseksi DNA-juosteeksi.

Johtavalla mallijuosteella DNA:n replikaatio etenee jatkuvasti DNA-molekyyliä pitkin sitä mukaa kun kaksijuosteinen DNA avautuu, mutta seuraavalla mallijuosteella uusi DNA syntetisoidaan pätkissä, jotka DNA-ligaasi-niminen entsyymi myöhemmin yhdistää. Tämä johtuu siitä, että uutta DNA:ta syntetisoivat entsyymit (DNA-polymeraasit) voivat ainoastaan edetä yhteen suuntaan DNA-molekyylillä. Johtavalla mallijuosteella tämä on keskeytymätöntä, mutta seuraavalla mallijuosteella se on katkonaista.

DNA syntetisoidaan 5'–3'-suuntaan, joten replikaatio on keskeytymätöntä kun kopioidaan 3'–5'-juostetta. Fosfodiesterisidoksia muodostuu 3' ja 5' välille ja nukleotideja voidaan lisätä jatkuvasti johtavalle juosteelle DNA-polymeraasin avulla. Jotta voitaisiin syntetisoida seuraava juoste, synteesi etenee pienissä pätkissä. Näitä uusia DNA-pätkiä kutsutaan Okazakin fragmenteiksi ja kukin tarvitsee oman RNA-alukkeen.

Sarja 1960-luvulla tehtyjä kokeita johti Okazakin fragmenttien löytymiseen. Reiji Okazaki, Tsuneko Okazaki, Kiwako Sakabe ja heidän kollegansa tekivät kokeet samalla kun he tutkivat kolibakteerin (Escherichia coli) DNA:n replikaatiota. Vuonna 1966 Kiwako Sakabe ja Reiji Okazaki olivat ensimmäiset, jotka osoittivat, että DNA:n replikaatio oli katkonainen prosessi, jossa oli mukana fragmentteja. Tieteilijät ja heidän kollegansa jatkoivat fragmenttien tutkimista kun he tutkivat bakteriofagien DNA:n replikaatiota kolibakteereissa.

Lähteet

Aiheesta muualla
 Solunetti: Okazakin fragmentit

Molekyyligenetiikka