Tarihte ilk kez bilim insanları DNA replikasyonunu (eşleşmesini) video olarak görüntülemeyi başardı. Elde edilen sonuçlar bu işlemin bizim tahmin ettiğimizden çok daha karmaşık olduğunu gösterdi.

Gerçek zamanlı olarak çekilen görüntüler, insan hayatının temeli olan DNA replikasyonunda “raslantısallığın” şaşırtıcı derecede büyük rol oynadığını ortaya koydu. Bilim insanları, genetik replikasyonun, mutasyon olmadan nasıl gerçekleşebildiği konusunda şaşkınlık içerisinde olduklarını dile getiriyorlar.

Çalışma California Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi ve elde edilne sonuçlar Cell’de yayımlandı. Araştırma takımından Stephen Kowalczykowski yapılan basın açıklamasında, “Bu ciddi bir paradigma kayması ve ders kitaplarında yazılan şeyleri kökten değiştirecek” diyor.

Elde edilen görüntülerde araştırmacılar koli basili (E. coli) bakterisindeki DNA replikasyonunu incelediler.

DNA replikasyonu, DNA çift ipliğinin ayrılmasıyla başlar. Ayrılan iki zincirden biri öncü iplik (kesintisiz zincir), diğeri ise döşeme iplik (kesintili zincir) olarak adlandırılır. Bu iki zincir de eşleşecekleri yeni zincir için bir şablon görevi görürler. İşlem sona erdiğinde iki adet tamamlanmış DNA molekülü elde edilmiş olur.

Kalıp zincire yeni DNA zincirini sentezleyen enzime DNA polimeraz adı verilir. Öncü iplikte polimeraz kesintisiz bir şekilde çalışırken, döşeme iplikte bunu yapamaz. Bu zamana kadar bilim insanları, birinin diğerinden çok önde giderek mutasyonlara sebep olmaması için iki zincirdeki polimerazların koordine bir şekilde çalıştıklarını düşünüyorlardı. Ancak bu video bunun böyle olmadığını gösterdi.

Düşünülenin aksine bu işlemde, döşeme iplikteki polimeraz aniden duruyor ve rastgele bir hızda yeniden ilerlemeye başlıyor. Yani koordinasyon gibi görünen şey aslında, bu rastgele gerçekleştirilen durma-başlamaların ve farklı hızların ortalama bir sonucu.

Kowalczykowski, “Zincirler arasında hiçbir koordinasyon olmadığını gördük. Tamamen otonom olarak hareket ediyorlar” diyor.

3 milyar bazın hata olmadan 2 katına çıkarılması son derece doğru bir mekanizma ile gerçekleşmelidir. Şöyle ifade edersek; milyonda bir hata oranı bile her bir replikasyon döngüsünde 3 bin hata anlamına geliyor. Şu anda bilim insanlarının kafasını karıştıran soru şu: İki zincirin birbirinden bağımsız olarak hareket etmesi, mutasyon genlerin oluşmasına nasıl sebep olmuyor?

Kaynak:

https://futurism.com/scientists-capture-dna-replication-on-video-for-the-first-time-heres-what-it-revealed/

Görsel:

https://www.yahoo.com/news/m/7dc493e4-1420-3290-b961-89887079f0af/undefined