Okazaki-Fragment

DNA-Replikation.
a: Elternstränge, b: Leitstrang, c: Folgestrang, d: Replikationsgabel, e: Primer, f: Okazaki-Fragment

Okazaki-Fragment nennt man in der Molekularbiologie einen während der DNA-Replikation entstehenden kurzen Abschnitt des Folgestrangs aus DNA und RNA. Benannt ist es nach der japanischen Wissenschaftlerin Tsuneko Okazaki und ihrem Mann Reiji Okazaki, die den Replikationsmechanismus 1968 vorschlugen. Bei Prokaryoten ist ein solches Fragment 1000 bis 2000, bei Eukaryoten 100 bis 200 Nukleotide lang.

Die Verdoppelung eines DNA-Moleküls erfolgt so, dass zunächst die beiden antiparallel verlaufenden Einzelstränge der Doppelhelix von dem Enzym Helikase aufgetrennt werden, wobei eine Replikationsgabel entsteht, die sich bidirektional (seltener auch unidirektional) von ihrem Ursprung ausgehend im DNA-Molekül fortsetzen. In großen Genomen gibt es bei der Replikation der DNA viele Replikationsursprünge (und damit Replikationsgabeln), um so die Geschwindigkeit der Replikation zu erhöhen. Die Neubildung der DNA erfolgt in unmittelbarer Nähe der Gabel und semikonservativ, d. h. an jedem der zwei ursprünglich vorhandenen Elternsträngen wird ein Tochterstrang mit komplementärer Basenabfolge gebildet.

Das für die Synthese der DNA zuständige Protein DNA-Polymerase III (Eukaryoten: DNA-Polymerase δ) braucht als Starthilfe ein kurzes, Primer genanntes und an die zu kopierende DNA gebundenes RNA-Molekül, welches es dann um weitere Nukleotide, die Bausteine der DNA, verlängert. Die Polymerase vermag nur in 5'–3' Richtung einen lückenlosen neuen Strang zu bilden. Den in Wanderungsrichtung der Replikationsgabel (im Bild nach links) kontinuierlich gebildeten Tochterstrang nennt man Leitstrang (leading strand), den aufgrund der Enzymeigenschaften diskontinuierlich an dem anderen, in 3'–5'-Richtung verlaufenden Elternstrang gebildeten nennt man Folgestrang (lagging strand).

Der Folgestrang wird nahe der Gabel, von dem Primer ausgehend, bis zum Ende des entwundenen DNA-Abschnitts in 5'–3'-Richtung, aber entgegen der Bewegungsrichtung der Replikationsgabel synthetisiert; da die DNA sich nur mit endlicher Geschwindigkeit aufwickelt, ist der dabei entstehende Strang kurz. Die Gabel bewegt sich fort, und weitere Teile der DNA werden frei, an die eine Primase erneut einen Primer setzt. Von dort aus beginnt die Polymerase ein weiteres DNA-Teil anzuschließen, bis sie auf das 5'-Ende des zuvor gebildeten kurzen Fragments stößt usw. Diese repetitiv gebildeten kurzen Abschnitte aus DNA und RNA heißen Okazaki-Fragmente.

Ein weiteres Enzym, die DNA-Polymerase I (Eukaryoten: DNA-Polymerase α), entfernt die Primer und füllt die Lücken zwischen den Fragmenten mit zusätzlichen Desoxynukleotiden wieder auf. Eine DNA-Ligase verknüpft die einzelnen Fragmente, sodass schließlich ein kompletter DNA-Strang, der Folgestrang, entsteht.

Quellen

  • Alberts, Bray, Johnson, Lewis: Lehrbuch der molekularen Zellbiologie, 2., korrigierte Auflage Wiley-VCH, Weinheim 2001 ISBN 3-527-30493-2.

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Okazaki fragment — An Okazaki fragment is a relatively short fragment of DNA (with an RNA primer at the 5 terminus) created on the lagging strand during DNA replication. The lengths of Okazaki fragments are between 1,000 to 2,000 nucleotides long in E. coli and are …   Wikipedia

  • Okazaki fragment — Replicated DNA fragments formed on the lagging strand in DNA synthesis from a double stranded template. The fragments are subsequently joined together by DNA ligase. See: primosome …   Glossary of Biotechnology

  • Okazaki — may refer to: People named Okazaki Chieko N. Okazaki (born 1926), former counselor in the General Relief Society Presidency of The Church of Jesus Christ of Latter day Saints Dai Okazaki (AKA Smelly , born 1971), a Japanese comedic performer and… …   Wikipedia

  • Okazaki (Begriffsklärung) — Okazaki bezeichnet: eine Stadt in der Präfektur Aichi: Okazaki ein Lehen mit Sitz in dieser: Okazaki (Han) ein molekulargenetisches Fragment: Okazaki Fragment Okazaki ist der Familienname folgender Personen: Katsuo Okazaki (1897–1965),… …   Deutsch Wikipedia

  • Okazaki fragments — DNA replication Okazaki fragments are short molecules of single stranded DNA that are formed on the lagging strand during DNA replication. They are between 1,000 to 2,000 nucleotides long in Escherichia coli and are between 100 to 200 nucleotides …   Wikipedia

  • Okazaki-Stücke — DNA Replikation. a: Elternstränge, b: Leitstrang, c: Folgestrang, d: Replikationsgabel, e: Primer, f: Okazaki Fragment Okazaki Fragment nennt man in der Molekularbiologie einen während der DNA Replikation entstehenden kurzen Abschnitt des… …   Deutsch Wikipedia

  • Okazaki (homonymie) — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Personnalités japonaises Kazuya Okazaki (1972) : coureur cycliste Kyōko Okazaki (1963) : mangaka Mari Okazaki (1967) : mangaka Masamune… …   Wikipédia en Français

  • Okazaki Reiji — Reiji Okazaki (jap. 岡崎 令治, Okazaki Reiji; * 8. Oktober 1930 in Shiratori (heute: Shiratori, Naka ku), Hiroshima; † 1. August 1975) war ein japanischer Biologe und gilt, zusammen mit seiner Frau Tsuneko (恒子), als Entdecker der nach ihnen benannten …   Deutsch Wikipedia

  • Fragment d'Okazaki — Pour les articles homonymes, voir Okazaki (homonymie). Réplication de l ADN : (a) brins « parents » ; (b) brin continu (dit avancé), dans le …   Wikipédia en Français

  • Okazaki fragments — Oka·za·ki fragments (o kah zahґke) [Reiji Okazaki, Japanese molecular biologist, 1930–1975] see under fragment …   Medical dictionary

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.