MASZYNY W RUCHU

Zwiedzając dalej muzeum, być może zastanawiasz się, czy w jądrze komórki panuje podobny spokój. Dostrzegasz wtedy szklaną gablotę prezentującą model odcinka DNA. Napis zachęca do naciśnięcia przycisku. Gdy to robisz, rozlega się głos narratora: „DNA spełnia co najmniej dwa niezmiernie ważne zadania. Pierwsze nazywa się replikacją. DNA musi zostać skopiowane, tak aby w każdej nowej komórce znalazła się taka sama informacja genetyczna. Zapraszamy do obejrzenia symulacji”.

W gablocie pojawia się skomplikowany aparat zbudowany z kilku połączonych ze sobą maszyn. Przyczepia się do modelu DNA i zaczyna się wzdłuż niego przesuwać niczym pociąg po szynach. Porusza się zbyt szybko, żebyś mógł dokładnie zobaczyć, co robi, ale wyraźnie widzisz efekty jego pracy. Zamiast jednego łańcucha DNA są teraz dwa.

Narrator udziela dalszych wyjaśnień: „Symulacja ta pokazała proces replikacji DNA w sposób bardzo uproszczony. Zestaw molekularnych maszyn zwanych enzymami przesuwa się wzdłuż DNA — najpierw rozplata łańcuch na dwie nici, a następnie do każdej z nich dobudowuje brakującą nić. W symulacji nie uwzględniono wszystkich enzymów biorących udział w tym procesie. Pominięto na przykład niewielką maszynę, która porusza się przed aparatem replikacyjnym i rozcina jedną z nici DNA, tak by mogła ona obrócić się wokół drugiej. Zapobiega to skręcaniu się DNA w coraz ciaśniejsze zwoje. Nie pokazano też, w jaki sposób wielokrotnie sprawdzana jest poprawność replikacji i usuwane są błędy, dzięki czemu kopiowanie informacji genetycznej odbywa się z zadziwiającą dokładnością”. (Zobacz ilustrację na stronach 16 i 17).

„Symulacja daje jednak wyobrażenie o prędkości, z jaką przebiega cały proces” — kontynuuje narrator. „Można było zaobserwować, że aparat replikacyjny poruszał się bardzo szybko. Rzeczywisty kompleks enzymów przesuwa się wzdłuż łańcucha DNA z prędkością około 100 ‚szczebli’, czyli 100 par zasad na sekundę²³. Gdyby łańcuch DNA miał szerokość torów kolejowych, to aparat przemieszczałby się z prędkością 80 kilometrów na godzinę. W komórkach bakterii maleńkie aparaty replikacyjne mogą pędzić nawet dziesięć razy szybciej! W ludzkiej komórce na różnych odcinkach DNA pracują setki takich aparatów. Cały genom kopiują zaledwie w osiem godzin”²⁴. (Zobacz ramkę „W czym tkwi sekret kopiowania DNA”, strona 20).