Conceito de Fragmentos de Okazaki
O termo ‘Fragmentos de Okazaki’ diz respeito a pequenos fragmentos de DNA de cadeia simples, formados aquando da replicação do DNA, mais especificamente, da cadeia atrasada.
Replicação/Duplicação do DNA
Para o crescimento e divisão normal das células nos organismos, é necessário haver uma etapa inicial denominada replicação do DNA. Este processo é baseado na cópia semi-conservativa do DNA existente no núcleo da célula em crescimento.
A replicação do DNA começa pela distorção da dupla hélice, pela topoisomerase. Segue-se a separação das duas cadeias de DNA, pela helicase. A separação das duas cadeias de DNA leva à formação da forquilha de replicação, onde se vai ligar a maquinaria de replicação (complexo formado por proteínas e enzimas). Umas das enzimas que faz parte deste complexo é uma RNA polimerase. Esta enzima adiciona pequenos primers ao início da cadeia simples de DNA a copiar. De seguida atua outra enzima, a DNA polimerase, que reconhece os primers adicionados pela RNA polimerase e inicia a cópia das cadeias de DNA. No final da replicação existem duas moléculas de DNA, cada uma de cadeia dupla. Estas duas moléculas contém uma cadeia originária da célula e outra copiada (daí se dar o nome de replicação semi-conservativa).
No entanto, um grande entrave na replicação do DNA vem do facto de que a enzima DNA polimerase apenas consegue realizar a sua função de polimerização de ácidos nucleicos (adição de ácidos nucleicos à cadeia em crescimento) no sentido 5’→3’. Uma vez que as duas cadeias da molécula de DNA são antiparalelas e que a forquilha de replicação separa as duas cadeias no mesmo local, a cadeia que está no sentido 5’→3’ é replicada facilmente no sentido da abertura da forquilha de replicação. Por este motivo, esta cadeia é designada de ‘cadeia líder’. O problema está na outra cadeia, que está orientada no sentido 3’←5’. Nesta, a DNA polimerase não se consegue ligar e realizar a sua função pois a abertura da forquilha de replicação ocorre em sentido contrário à da replicação.
Formação de Fragmentos de Okazaki
Para resolver este problema, a célula faz a cópia da cadeia que está orientada de 3’←5’ de uma forma descontínua. Ficando esta cadeia a denominar-se por ‘cadeia atrasada’.
Neste processo, vários pequenos fragmentos da cadeia atrasada vão sendo replicados à medida que a forquilha de replicação avança (de 5’→3’) e separa mais comprimento da dupla hélice da molécula de DNA. Os fragmentos resultantes desta replicação descontínua são chamados de Fragmentos de Okazaki. Assim, embora a cadeia atrasada esteja a crescer no sentido 3’→5’, na verdade os Fragmentos de Okazaki estão a ser sintetizados no sentido 3’←5’.
Após os primers serem removidos, as lacunas de ácidos nucleicos entre Fragmentos de Okazaki são preenchidas. Simultaneamente, uma última enzima, DNA ligase, liga os fragmentos, formando uma nova cadeia simples de DNA contínua.
Figura 1 – Imagem esquemática representativa da replicação do DNA e consequente formação de Fragmentos de Okazaki.
Os Fragmentos de Okazaki foram assim chamados devido ao cientista que os descobriu em 1969, Reiji Okazaki. Em bactérias esses fragmentos têm um tamanho de 1000 a 2000 ácidos nucleicos. Em eucariotas têm um tamanho menor a 200 ácidos nucleicos.
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