Skip to main content

Video baru menunjukkan anda apa yang kelihatan seperti ketika DNA mereplikasi

Menggunakan teknologi pengimejan canggih dan pewarna pendarfluor, penyelidik menyaksikan satu molekul DNA dari E coli bakteria kerana ia direplikasi. Mereka juga mengukur seberapa pantas proses itu berlaku dalam masa nyata.

Pandangan yang belum pernah terjadi sebelumnya "membolehkan anda melihat tingkah laku yang tidak biasa yang anda tidak akan dapat melihatnya," Stephen Kowalczykowski, salah seorang penulis kajian DNA baru yang diterbitkan dalam jurnal Sel, katanya dalam temu bual.

Helix ganda DNA diperbuat daripada dua helai berlari ke arah yang bertentangan. Setiap helai diperbuat daripada empat pangkalan - A, T, C, dan G - yang berpasangan dengan cara tertentu untuk membentuk anak tangga di sepanjang helai.

Imej: James Graham / UC Davis

Apabila molekul DNA mereplikasi enzim yang dipanggil "helikase" unzips helix berganda ke dalam dua helai tunggal. Enzim kedua melekatkan "primer" kepada setiap helai, yang membolehkan mereka meniru.

Kemudian, enzim ketiga, "polimerase," bergabung dengan parti dengan melekat pada primer, bergerak bersama dengan helai yang semakin meningkat dan menambah huruf baru untuk membentuk helix berganda yang lain.

Dalam replikasi DNA, helaian "terkemuka" terdedah ke hadapan, menambahkan huruf ketika ia pergi, sementara helai "ketinggalan" berikut di belakang, menyambungkan helix berganda pada sesuai dan bermula.

Para ahli biologi banyak percaya bahawa helai ini berpindah pada kelajuan tetap dan ditentukan. Tetapi kajian baru menunjukkan bahawa proses itu jauh lebih tidak menentu, dan helaian beroperasi lebih autonomi daripada pemikiran.

Replikasi boleh berhenti unpredictably, dan kelajuan boleh berbeza-beza oleh kira-kira sepuluh kali ganda.

Kowalczykowski membandingkan replikasi DNA untuk memandu di lebuh raya California sesak. Bayangkan anda memandu selari dengan kereta di lorong bersebelahan.

"Pada satu ketika, kereta itu akan berjalan lancar, dan pada satu ketika, anda akan mendapat jalan ke hadapan kereta itu," katanya. "Pada penghujung jam, entah bagaimana anda berdua semakin berkurangan di tempat yang sama." Begitulah polimerase bergerak dalam replikasi DNA.

Imej: Cultura / REX / Shutterstock

Para saintis turut menemui "brek kecemasan" yang secara automatik dapat menghilangkan helai "pelarian" dengan memperlahankannya sehingga seluruh enzim dapat ditangkap.

Kowalczykowski berkata kajian itu membuka cara pemikiran baru mengenai replikasi DNA dan proses biokimia yang lain.

"Ia satu peralihan paradigma yang sebenar, dan melemahkan apa yang ada dalam buku teks," katanya dalam satu kenyataan awal.