DNA Eşlenmesi İlk Kez Kayıt Altına alındı

Kaliforniya Üniversitesi’nden bilim adamları tek bir DNA molekülünün kendini nasıl eşlediğini yakından gösteren bir film çektiler

Eşleme esnasında yaşanan süreç sanılanın aksine çok daha fazla rastgelelik içeriyor. Bu durumda, genetik eşlenmenin mutasyonlar olmadan nasıl gerçekleştiği konusunda yeni tartışmalar olacağa benziyor. Çift sarmallı DNA, dört farklı bazdan oluşan birbirine dolanmış durumda iki genetik malzeme iplikçiğinden oluşur. Helikaz adı verilen bir enzimin bu iplikçikleri ayırması ile eşlenme başlar. Ardından Primaz adı verilen başka bir enzim, iplikçiklerin her birine bir “primer” takar. Daha sonra DNA Polimeraz enzimi bu primerlere tutunur ve ipliklerdeki bazların karşına uygun bazlar yerleştirerek, her birinden birer çift sarmal oluşturur. 

Bilim insanları uzun süredir öncü ve gecikmeli ipliklerdeki DNA polimerazların, eşlenme süreci boyunca bir şekilde birbirleri ile koordineli olduklarını varsayıyorlardı. Fakat yeni çekilen filme göre, ortada koordinasyon falan yok. Şaşılacak şekilde her defasında, iplikler birbirlerinden bağımsız hareket ediyorlar ve yine de birbirlerine tam uyuyorlar. 

Araştırmacılar, E.coli bakterisinden aldıkları tekil DNA molekülleri ile çalıştı. Sadece çift sarmallara yapışan bir boya kullanan araştırmacılar, tek bir çift sarmaldan ortaya iki çift sarmal çıkarak eşlenme sürecini bu sayede takip edebildi. 

İki iplikçiğin eşlenme süresi ortalamada eşit oluyor. Fakat, süreç boyunca birbirlerinden bağımsız şekilde davranan iplikler, şaşırtıcı durmalar ve devam edişler yapabiliyor. Bazen gecikmeli iplik sentezlemeyi bırakıyor ama öncü iplik büyümeye devam ediyor. Bazen de, ipliklerden biri normal hızının 10 katı hızda eşleme yapmaya başlıyor ve bunu yapmasının herhangi bir nedeni de yok. Koordinasyon yokluğundan dolayı, DNA çift sarmalında bir “güvenlik düğmesi” olması gerektiği düşünülüyor, zira devreye girdiğinde helikazın daha fazla açma yapmasını durdurup, polimerazın yetişmesini bekliyor. 

Kaynak: Science Alert, “DNA Replication Has Been Filmed For The First Time, And It’s Not What We Expected“