ВИДЕО: Ученые впервые увидели, как дублируется ДНК
Американские ученые впервые смогли увидеть процесс репликации ДНК, который оказался гораздо более загадочным, чем предполагалось ранее.
Репликация – это «дублирование» генетического кода человека. То есть, каждая молекула может создавать свою точную копию и таким образом передавать генетическую информацию через поколения.
Ученые на примере молекулы ДНК кишечной палочки увидели, что этот процесс происходит с огромной долей случайности, и это может привести к серьезному переосмыслению того, как происходит генетическая репликация без мутаций.
«Это реальный сдвиг в парадигме, и он отрицает многое из того, что есть в учебниках», — говорит один из сотрудников Калифорнийского университета Стивен Ковальчиковски.
Несмотря на то, что молекулы ДНК бактерии и человека различаются, они используют один и тот же процесс репликации, поэтому увиденные исследователями кадры могут многое рассказать о том, что происходит в наших собственных телах.
Двойная спираль ДНК состоит из двух переплетающихся нитей генетического материала, состоящих из четырех различных оснований — гуанина, тимина, цитозина и аденина.
Репликация происходит, когда ферменты под названием геликазы разрывают двойную спираль на две одиночные нити. Несколько других ферментов создают из этих нитей две новые двойные спирали, копируя недостающие элементы.
Так выглядит запечатленная учеными репликация генетического кода.
Науке уже было известно, что спирали копируются не одновременно – есть «ведущая нить» и «отстающая нить». Благодаря такому неравномерному движению они не мешают друг другу. Однако ученые считали, что нити так или иначе синхронизируются.
На самом деле, здесь вообще нет координации, и каждая нить действует независимо друг от друга. Но каждый раз они все равно каким-то образов составляют две идеально точные цепочки.
Команда обнаружила, что в среднем скорость, с которой реплицируются две нити, была примерно одинаковой, но на протяжении всего процесса наблюдались странные остановки, поскольку нити действовали как два отдельных объекта на своих временных графиках.
Иногда отстающая нить прекращала расти, но ведущая нить продолжала это делать. В других случаях одна нить могла в 10 раз ускориться без видимой на то причины.
«Мы показали, что между нитями нет координации, они полностью автономны», — говорит Ковальчиковски.
Это открытие поможет узнать больше о накоплении мутаций и минимизировать их с помощью воздействия на нити, уверены исследователи.
