A DNS kettős spirálja két egymásba ágyazódó genetikai anyagból van, amely négy különböző bázisból - guanin, timin, citozin és adenin (G, T, C és A) - áll. A replikáció akkor következik be, amikor egy helikáz nevű enzim meglazul és a kettős spirált két szálra cipzározza szét. Egy második enzim, amelyet primitáznak neveznek, úgynevezett "primert" kapcsol ezekhez a szálakhoz, majd egy harmadik enzim, a DNS-polimeráz kapcsolódik a primerhez, illetve további bázisokat ad hozzá, amivel létrejön a teljesen új kettős spirál.
Ez a folyamat tekinthető meg az új felvételen:
Amiatt, hogy a kettős spirál két ellentétes irányban futó szálból áll, ezek egyike a "vezető szál", a másik a "követő szál". Az új genetikai anyag, amely mindegyikhez kapcsolódik a replikációs folyamat során, pontosan egyezik az eredeti partnerével. Tehát ahogy a vezető szál leválik, az enzimek olyan alapokat hoznak létre, amelyek megegyeznek az eredeti követő szálakkal, és ahogy a követő szál elválik, olyan anyagot kapunk, amely megegyezik az eredeti vezető szálakkal.
A tudósok már régóta feltételezték, hogy a vezető és követő szálak DNS-polimerázai valahogy összehangolódnak egymással a replikációs folyamatok során, és egyik sem szalad előre a felszabadítási folyamatnál, ami mutációt okozhatna. De az új felvétel rávilágít, hogy nincs koordináció a folyamatban: valahogyan minden egyes terület a másiktól függetlenül működik, a folyamat mégis mindig tökéletes illeszkedést eredményez.
A kutatócsapat E. coli baktériumokból izolált különálló DNS-molekulákat, és megfigyelte őket egy üveglapon. A bakteriális DNS és az emberi DNS ugyan különbözik egymástól, de mindkettő ugyanazt a replikációs folyamatot használja, így a felvétel sok mindent elárulhat arról, hogy mi történik a saját testünkben. A csapat úgy találta, hogy átlagosan a két szál reprodukálásának sebessége azonos volt, de az egész folyamatban meglepő megtorpanások is voltak, és úgy kezdődtek, mintha két különálló egységként működnének a saját idővonalukon. Néha a lemaradó szál leállította a szintetizálást, de a vezető szál tovább nőtt. Máskor az egyik szál rendes sebességének tízszeresére kapcsolt a reprodukció, aminek látszólag nincs oka. "Kimutattuk, hogy nincs koordináció a szálak között, teljesen autonómok" - jelentette ki Stephen Kowalczykowski, a University of California (Davis) kutatója.
A kérdés most az, hogy ha a két szál a felvétel alapján tényleg "önállóan működik", akkor hogyan tudja a felépülő kettős spirál a folyamatokat a helyes pályán tartani és minimálisra csökkenteni a mutációkat a megtorpanásokkal vagy a megfelelő időben történő gyorsítással?
Forrás: businessinsider.com
