科學家第一次錄製到DNA的複製過程,結果讓他們都傻了!

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在一項世界第一,研究人員記錄到單一個去氧核糖核酸(DNA)分子自我複製的特寫鏡頭,然而對於我們所假設的這個複製過程的發生,它引起了一些問題。

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DNA雙螺旋是由兩股交織的遺傳物質鏈構成,而遺傳物質是由四個不同鹼基,鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和腺嘌呤(G、T、C和A)所組成。

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當名為解旋酶(helicase)的酵素將雙螺旋拆開並拉開成兩個單鏈時,就會發生複製。

您可以在下面的新鏡頭中觀賞這個過程:

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科學家早就假設在整個複製過程中,前導鍊(leading strand)和滯後鏈(lagging strand)上的DNA聚合酶在某種程度上會彼此協調,使得在拆開過程中,彼此不會超越。

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但是這個新鏡頭揭露,這個過程完全沒有任何協調。不知怎麼著,每一股鏈表現得與另一股鏈無關,而且每次的結果都能完美匹配。

這個小組從大腸桿菌中萃取出單個DNA分子,然後放在載玻片上觀察。

雖然細菌DNA和人類DNA不同,但它們都是使用相同的複製過程。因此,這個鏡頭可以揭露出很多有關我們自己身體所發生的事情。

這個團隊發現,平均來說,這兩股鏈複製的速度大致相同,但在整個過程中,出現驚人的停止和開始,因為它們表現得像是兩個在自己的時間線上的獨立實體。

現在的問題是,如果這兩股鏈如同鏡頭所顯示的「獨立運作」,那麼拆開的雙螺旋如何知道藉由在正確的時間點煞車或加速,來保持事物的正常進行以及突變的最小化呢?

希望像這樣更為即時的鏡頭能夠幫助科學家弄明白。

 

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「語音合成由賽微科技提供」

來源:Science Alert