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なぜ岡崎フラグメントができるのか

DNA はほとんどの生物の遺伝物質として機能します。一般に、DNA は、水素結合によって結合された 2 つの逆平行 DNA 鎖を含む二本鎖分子です。細胞分裂中、ゲノム内の完全な DNA が複製され、親細胞内の DNA の量が 2 倍になります。 DNA複製は、新しく合成された二本鎖DNAのDNA鎖の1つが元の鎖である半保存的な方法で発生します。したがって、両方の鎖が DNA 複製のテンプレートとして機能するはずです。 DNA ポリメラーゼは、DNA の複製に関与する酵素です。 5' から 3' 方向にのみ DNA を合成します。ただし、二本鎖 DNA は逆平行であるため、DNA 合成は両方向で起こるはずです。したがって、ラギングテンプレート鎖の合成中に岡崎フラグメントが形成されます。

対象となる主な分野

1.岡崎フラグメントとは
– 定義、機能
2.なぜ岡崎フラグメントが形成されるのか
– ラギング鎖での DNA 合成

重要な用語:DNA 複製、二本鎖 DNA、ラギング鎖、リーディング鎖、岡崎フラグメント、複製フォーク

岡崎フラグメントとは

岡崎フラグメントは、DNA 複製中に形成されたラギング テンプレート鎖上に新しく合成された短い DNA フラグメントです。したがって、岡崎フラグメントは、5' から 3' 方向に走るラギング鎖に相補的です。それらは、原核生物で 1,000 から 2,000 ヌクレオチドの間にある短い二本鎖 DNA セクションを形成します。真核生物では、岡崎フラグメントの長さは 100 ~ 200 ヌクレオチドです。岡崎フラグメントの 5' 末端には、長さ約 120 ヌクレオチドの RNA プライマーが確認できます。 図 1 に岡崎フラグメントを示します .

図 1:岡崎フラグメント

RNA プライマーを除去した後、岡崎フラグメントは DNA リガーゼの作用によって連結され、連続した DNA ストランドを形成します。

岡崎フラグメントが形成される理由

DNA は二本鎖分子です。一方の DNA 鎖はもう一方の鎖と逆平行です。したがって、一方の鎖は 3' から 5' の方向に伸び、もう一方の鎖は 5' から 3' の方向に伸びます。 3' から 5' 方向に伸びるストランドは、リーディング ストランドとして知られています。 一方、5' から 3' の方向に走るものは、ラギング ストランドとして知られています。 .リーディング ストランドは、新たに合成される DNA ストランドの継続的な成長がリーディング ストランド上で観察できるため、そう呼ばれます。リーディング鎖とラギング鎖での DNA 合成を 図 2 に示します。 .

図 2:リーディング鎖とラギング鎖での DNA 合成

一般に、DNA ポリメラーゼは 5' から 3' 方向にヌクレオチドを付加します。リーディング鎖は 3' から 5' の方向に走っているため、酵素はリーディング鎖の成長中の鎖に連続的にヌクレオチドを付加することができます。ただし、ラギング鎖は 5' から 3' 方向に走るため、新たに合成される DNA 鎖の鎖の成長は鎖の 5' 末端に到達すると一時停止します。次に、別の DNA 鎖の合成が複製フォークで始まります。複製フォークは、巻き戻しが始まる DNA 二本鎖上の位置です。元の鎖に新しい DNA 鎖を合成するには、巻き戻しが重要です。複製フォークが DNA 二本鎖上を前進すると、DNA ポリメラーゼはラギング鎖にヌクレオチドを追加できます。ただし、合成済みの DNA ストレッチの RNA プライマーの 5' 末端に到達すると、合成は一時停止します。したがって、ラギング鎖での DNA 合成は不連続であり、結果として生じる DNA ストレッチは岡崎フラグメントとして知られています。

結論

岡崎フラグメントは、DNA 複製中に形成されるラギング鎖上の短い DNA フラグメントです。ラギング鎖は 3' から 5' 方向に走るため、ラギング鎖での DNA 合成は不連続です。ラギング鎖に岡崎フラグメントを形成し、後で DNA リガーゼによって連結されます。

参照:

1.「岡崎フラグメント」。 岡崎フラグメント – 詩としての生物学 、ここから入手できます。

画像提供:

1. 「DNA 複製 en」LadyofHats Mariana Ruiz 著 – 自作 – ファイルから名前を変更:DNA replication.svg (パブリック ドメイン)、Commons Wikimedia 経由
2. 「DNA 複製 (13080697695)」By Genomics Education Program – DNA 複製(CC BY 2.0) コモンズ ウィキメディア経由


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