¿Por qué se forman los fragmentos de Okazaki?

El ADN sirve como el material genético de la mayoría de los organismos. En general, el ADN es una molécula de doble cadena que contiene dos cadenas de ADN antiparalelas unidas por enlaces de hidrógeno. Durante la división celular, el ADN completo en el genoma debe replicarse, duplicando la cantidad de ADN en la célula madre. La replicación del ADN se produce de una manera semiconservadora en la que una de las cadenas de ADN en el ADN bicatenario recién sintetizado es una cadena original. Por lo tanto, ambas cadenas deberían servir como una plantilla en la replicación del ADN. La ADN polimerasa es la enzima responsable de la replicación del ADN. Solo sintetiza ADN en la dirección 5 'a 3'. Sin embargo, dado que el ADN de doble cadena es antiparalelo, la síntesis de ADN debe ocurrir en ambas direcciones. Por lo tanto, los fragmentos de Okazaki se forman durante la síntesis de la hebra de plantilla retrasada..   

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué son los fragmentos de Okazaki?
     - Definición, características
2. ¿Por qué se forman los fragmentos de Okazaki?
     - Síntesis de ADN en la hebra rezagada

Términos clave: Replicación de ADN, ADN de doble cadena, hebra rezagada, hebra principal, fragmentos de Okazaki, horquilla de replicación

¿Qué es un fragmento de Okazaki?

El fragmento de Okazaki es un fragmento corto de ADN recién sintetizado en la hebra de plantilla retrasada formada durante la replicación del ADN. Por lo tanto, los fragmentos de Okazaki son complementarios de la hebra retrasada, que corre en la dirección 5 'a 3'. Forman secciones cortas de ADN de doble cadena que se encuentran entre 1.000 y 2.000 nucleótidos en procariotas. En los eucariotas, los fragmentos de Okazaki tienen una longitud de 100 a 200 nucleótidos. En el extremo 5 'del fragmento Okazaki, se puede identificar un cebador de ARN, que tiene aproximadamente 120 nucleótidos de longitud. Un fragmento de Okazaki se muestra en Figura 1.

Figura 1: Fragmento de Okazaki

Los fragmentos de Okazaki se ligan entre sí mediante la acción de la ADN ligasa después de la eliminación de los cebadores de ARN, formando una cadena continua de ADN..

¿Por qué se forman los fragmentos de Okazaki?

El ADN es una molécula de doble cadena; una hebra de ADN es antiparalelo a la otra hebra. Por lo tanto, una hebra corre en la dirección 3 'a 5' mientras que la otra corre en la dirección 5 'a 3'. La hebra que corre en la dirección 3 'a 5' se conoce como filamento principal mientras que el que corre en la dirección 5 'a 3' se conoce como hebra retrasada. La cadena principal se llama así porque se puede observar un crecimiento continuo de la cadena de ADN de nueva síntesis en la cadena principal. La síntesis de ADN en las hebras principales y retrasadas se muestra en Figura 2.

Figura 2: Síntesis de ADN en hebras principales y rezagadas

En general, la ADN polimerasa agrega nucleótidos en la dirección 5 'a 3'. Dado que la cadena principal se extiende en la dirección 3 'a 5', la enzima puede agregar nucleótidos continuamente a la cadena en crecimiento en la cadena principal. Sin embargo, dado que la hebra retrasada se extiende en la dirección 5 'a 3', el crecimiento de la cadena de la hebra de ADN de nueva síntesis se detiene cuando llega al extremo 5 'de la hebra. Entonces, la síntesis de otra cadena de ADN comienza en la horquilla de replicación. La horquilla de replicación es la posición en la doble cadena de ADN donde comienza el desenrollado. El desenrollamiento es crítico en la síntesis de nuevas cadenas de ADN en las cadenas originales. Una vez que la horquilla de replicación avanza en la doble cadena de ADN, la ADN polimerasa puede agregar nucleótidos a la cadena retrasada. Sin embargo, la síntesis se detiene cuando alcanza el extremo 5 'del cebador de ARN del tramo de ADN ya sintetizado. Por lo tanto, la síntesis de ADN en la hebra retrasada es discontinua y los tramos de ADN resultantes se conocen como fragmentos de Okazaki.

Conclusión

Los fragmentos de Okazaki son los fragmentos de ADN cortos en la hebra retrasada formada durante la replicación del ADN. Dado que las cadenas retrasadas se ejecutan en la dirección 3 'a 5', la síntesis de ADN en la cadena retardada es discontinua. Forma fragmentos de Okazaki en la hebra retrasada que se ligan más tarde por la ADN ligasa..

Referencia:

1. "Fragmentos de Okazaki". Fragmentos de Okazaki - La biología como poesía, Disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Replicación de ADN en" Por LadyofHats Mariana Ruiz - Trabajo propio - renombrado de Archivo: DNA replication.svg (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. "Replicación de ADN (13080697695)" Por Genomics Education Program - replicación de ADN (CC BY 2.0) a través de Commons Wikimedia