24.19. Одна ланцюг ДНК синтезується переривчасто
Повернемося до взаємодії молекул при реплікації. В області вилки реплікації обидві ланцюга батьківської ДНК служать матрицями для синтезу нової ДНК. Нагадаємо, що ланцюга батьківської ДНК антіпараллельни. Отже, загальний напрямок синтезу ДНК має бути для однієї з дочірніх ланцюгів і для іншої (рис. 24.39). Однак всі відомі ДНК-полімерази синтезують ДНК в напрямку а не Як же тоді відбувається
Мал. 24.37. Передбачувані результати радиоавтографии в разі одно- та двобічної реплікації, якщо бактерій переносять з середи, що містить тимін з помірною радіоактивністю, на середу з високорадіоактивним тиміном.
Мал. 24.38. Радіоавтограф ДНК Е. coli під час реплікації (умови досвіду вказані в підписі до рис. 24.37). Спостережуване розподіл зерен срібла показує, що реплікація йде в двох напрямках. [Prescott D. M. Kuempel P.L. Proc. Nat. Acad. Sci, 69, 2842 (1972).]
Мал. 24.39. При низькій роздільній здатності здається напрямок реплікації ДНК буде для однієї дочірньої ланцюга і для іншої. Насправді обидві ланцюга синтезуються в напрямку як показано на рис. 24.40.
здається (при низькій роздільній здатності методу) зростання однієї з дочірніх ланцюгів в напрямку
Проблема була вирішена Рейдзі Окадзакі (Reiji Okazaki), який виявив, що значна частина новосинтезованих ДНК існує у вигляді коротких фрагментів. Такі фрагменти довжиною близько 1000 нуклеотидів (вони називаються фрагментами Окадзакі) існують протягом нетривалого часу в безпосередній близькості від вилки реплікації. У міру проходження реплікації ці фрагменти з'єднуються один з одним ковалентно під дією ДНК-лігази і утворюють одну з дочірніх ланцюгів (рис. 24.40). Інша нова ланцюг синтезується безперервно або почти безперервно. Та ланцюг, яка утворюється з фрагментів Окадзакі, називається відстає ланцюгом, а та, що синтезується без розривів або майже без розривів, - веде ланцюгом. І фрагменти Окадзакі, і провідна ланцюг синтезуються в напрямку Переривчаста збірка відстає ланцюга дозволяє шляхом полімеризації в напрямку на атомному рівні отримувати загальне зростання ланцюга в напрямку