Нефть Brent
$73.01
-2.96%
9
МОСКВА, 16 июня Ученые из США впервые смогли получить фотографии и видеозаписи процесса удвоения ДНК кишечной палочки, который оказался намного более случайным, чем раньше думали микробиологи, опубликованной в журнале Cell.
Скорость этого процесса может невежливого меняться во время сборки молекулы в десятки раз. Оказалось, что работа белков в сборочном конвейере ДНК никак не синхронизируется – все происходит случайно и они действуют крайнего автономно друг от друга, заявил Стивен Ковальчуковски (Stephen Kowalczykowski) из университета Калифорнии в Дэвисе (США).
Одной из отличительных редкостей живых организмов, отделяющей их от вирусов и неживой мать-природы, является их способность самостоятельно создавать копии своего собственного генетического кода, кодирующего все компоненты и процессы, происходящие внутри клеток. Этот процесс, так называемая репликация ДНК, является одной из самых сложных химических реакций во Вселенной.
Проблема, как рассказывает Ковальчуковски, заключается в том, , что ДНК есть из двух спиралей, которые полимеразы, как изначально предполагали ученые, копируют одновременно. Первые наблюдения за этим процессом показали, что на самом деле одна из них копируется быстрее, чем вторая. Вторая полимераза периодически притормаживает, благодаря чему молекулы рогов и их прислуга не мешают друг другу.
По этой причине многие ученые считали, что работа полимераз одним образом синхронизирована друг с другом, однако сам механизм этой синхронизации оставался тайной для них.
Ковальчуковски и его коллеги попытались заказать ответ на этот вопрос, проследив за копированием коротких ниток ДНК, которые ученые экстрагировали из кишечной палочки и приклеили при помощи модифицированной версии примазы к поверхности стеклянной пластинки.
Эти пластинки биологи поместили в раствор, где находились ДНК-полимеразы, клеточная энерговалюта АТФ и особый набор нуклеотидов, помеченных брезжащими белковыми молекулами. Эти овечки светились только тогда, в тех случаях, когда присоединенный к ним нуклеотид был прицеплен к двойной нити ДНК, что позволило команде Ковальчуковского проследить за тем, как росли копии хромосом кишечной палочки.
Как обернулось, секрет работы полимераз был в том, что никакой синхронизации между ними нет – процесс репликации и той, и другой нити шел абсолютно случайным образом. При появлении коллизий между сборщиками ДНК процесс удлинения нити просто по сути начинался заново.
Открытие этого случайного механизма работы, как полагают ученые, поможет нам понять, как происходят ошибки при копировании ДНК и выяснить, как особенности в работе полимераз влияют на скорость эволюции и накопления мутаций.
