Πώς οι συμπληρωματικές σχέσεις μεταξύ των αλληλουχιών των νουκλεοτιδίων οδήγησαν σε αντιγραφή DNA Discovery;
1. μοντέλο Watson και Crick: Το 1953, ο James Watson και ο Francis Crick πρότειναν τη δομή διπλής έλικας του DNA. Αυτό το μοντέλο υπογράμμισε τη σύζευξη συμπληρωματικών βάσεων:αδενίνη (Α) με θυμίνη (Τ) και γουανίνη (G) με κυτοσίνη (C).
2. Ημι-συντηρητική αναπαραγωγή: Ο συμπληρωματικός συνδυασμός βάσης πρότεινε αμέσως έναν μηχανισμό για την αντιγραφή του DNA. Ο Watson και ο Crick πρότειναν ένα "ημι-συντηρητικό" μοντέλο, που σημαίνει ότι κάθε νέο μόριο DNA θα αποτελείται από ένα αρχικό σκέλος και ένα πρόσφατα συντεταγμένο κλώνο. Αυτό βασίστηκε στην ιδέα ότι κάθε σκέλος θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως πρότυπο για τη δημιουργία ενός νέου συμπληρωματικού κλώνου.
3. Πειραματική επαλήθευση: Το ημι-συντηρητικό μοντέλο αποδείχθηκε αργότερα πειραματικά από τους Matthew Meselson και Franklin Stahl το 1958, χρησιμοποίησαν βαριά ισότοπα αζώτου για να επισημάνουν το DNA και παρατήρησαν ότι τα νεοσυσταθέντα μόρια ϋΝΑ περιείχαν ένα βαρύ κλώνο (από το αρχικό DNA) και ένα φως (πρόσφατα συνθετικά).
4. Λεπτομερείς μηχανισμοί: Η ανακάλυψη της πολυμεράσης ϋΝΑ, το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για την προσθήκη νέων νουκλεοτιδίων στον αναπτυσσόμενο κλώνο DNA, ενίσχυσε περαιτέρω την κατανόηση της διαδικασίας αναπαραγωγής. Αυτό το ένζυμο χρησιμοποιεί το κλώνο προτύπου για να συνδυάσει σωστά τις βάσεις, εξασφαλίζοντας την ακρίβεια της αναπαραγωγής.
Συνοπτικά, οι συμπληρωματικές σχέσεις μεταξύ αλληλουχιών νουκλεοτιδίων οδήγησαν στην ανακάλυψη της αντιγραφής του DNA με τους ακόλουθους τρόπους:
* πρότεινε έναν μηχανισμό: Το μοντέλο ζευγαρώματος βάσης υπαινίσσεται σε έναν μηχανισμό για την αντιγραφή του DNA.
* πρότεινε ένα μοντέλο: Το ημι-συντηρητικό μοντέλο προτάθηκε με βάση τη συμπληρωματική φύση των κλώνων DNA.
* επιβεβαίωσε το μοντέλο: Τα πειραματικά στοιχεία υποστήριξαν το ημι-συντηρητικό μοντέλο.
* αποκαλυπτόμενες λεπτομέρειες: Η ανακάλυψη ενζύμων όπως η ϋΝΑ πολυμεράση αποκάλυψε τις περίπλοκες λεπτομέρειες της διαδικασίας αναπαραγωγής.
Ως εκ τούτου, η συμπληρωματική φύση του DNA είναι η θεμελιώδης αρχή πίσω από την αντιγραφή του και η ανακάλυψή της άνοιξε το δρόμο για την κατανόηση των μηχανισμών αυτής της βασικής βιολογικής διαδικασίας.
