როგორც ვიცით დნმ ორგანიზმის გენეტიკური მასალის, ქრომოსომების ძირითადი შემადგენელი ნაწილია. მისი ფუნქცია უჯრედში მემკვიდრული ინფორმაციის შენახვა და მომავალ თაობებში გადაცემაა. მინდა ვისაუბრო სწორედ ამ თემის – დნმ-ის გაორმაგების შესახებ.
პირველი კითხვა, რომელიც დნმ-ის ორმაგი სპირალის მოდელის ავტორებს დაუსვეს, ასეთი იყო: თუ მოდელი სწორად ასახავს დნმ-ის სტრუქტურას, მაშინ ახსენით, როგორ ახერხებს ასეთი მოლეკულა მისი ერთ-ერთი მთავარი ფუნქციის შესრულებას – უჯრედის მიტოზური გაყოფისას, შვილეულ უჯრედებს გადასცეს მასში არსებული გენეტიკური ინფორმაცია?
ჯ. უოტსონმა და ფ კრიკმა, რომლებაც წარმოადგინეს სწორედ ეს მოდელი, კიდევ ერთი თამამი და უჩვეულოდ მარტივი ჰიპოთეზა წამოაყენეს. მათ დაუშვეს, რომ უჯრედის გამრავლებისას დნმ-ის მოლეკულა ორ პოლინუკლეოტიდურ ჯაჭვად იშლება და შემდეგ უჯრედში არსებული ნუკლეოტიდებისაგან თითოეულ მატანზე ახალი ჯაჭვები შენდება. ასე მიიღება დნმ-ის ერთი მოლეკულისგან მისი მსგავსი ორი ერთნაირი დნმ-ის მოლეკულა, რომელსაც შვილეული უჯრედები ღებულობს.
დღეისათვის ეს ჰიპოთეზა მრავალი ექსპერიმენტითაა დადასტურებული. უკვე საყოველთაოდ აღიარებულია, რომ დნმ-ს აქვს უნიკალური უნარი, წარმოქმნას ზუსტად თავისი მსგავსი მეორე მოლეკულა, ანუ გაორმაგდეს. ცნობილია ამ პროცესის მონაწილე ყველა ნივთიერება, რომელზეც ჯ. უოტსონსა და ფ. კრიკს წარმოდგენაც კი არ ჰქონდათ.
ძალიან მარტივად თუ აღვწერთ, დნმ-ის გაორმაგების რთული პროცესი შემდეგ ძირითად ეტაპებს მოიცავს:
1. სპეციალური ფერმენტი – ჰელიკაზა დნმ-ის ორ ჯაჭვს შორის არსებულ წყალბადურ ბმებსა და ამ ბმებით „გაკერილ“ ორმაგ სპირალს ორ პოლინუკლეოტიდურ ჟაჭვად შლის;
2. ცალკეული თავისუფალი ნუკლეოტიდები რომლებიც ყოველთვის არიან ბირთვში „ეძებენ“ შესაბამის კომპლემენტალურ მეწყვილეებს თითოეულ ჯაჭვზე და მათ წყალბადური ბმებით უკავშირდებიან;
3. ფერმენტი – დნმ-პოლიმერაზა კოვალენტური ბმებით „გადააკერებს“ ერთმანეთს ახლად მიერთებულ ნუკლეოტიდებს და ახალ შვილეულ ჯაჭვებს წარმოქმნის;
4. გაორმაგების პროცესის დამთავრების შემდეგ მიიღება ნუკლეოტიდური შედგენილობის მიხედვით აბსოლიტურად იდენტური დნმ-ის ორი მოლეკულა. თითოეული მათგანი ერთ „ძველ“ და ერთ „ახალ“ „შვილეულ“ პოლინუკლეოტიდურ ჯაჭვს შეიცავს.
დნმ-ის გაორმაგების პროცესს რეპლიკაცია ეწოდება. რეპლიკაცია ძალიან ჰგავს უკვე არსებული თარგის მიხედვით, რაღაც ახალი მასალის სექმნის პროცესს. ძველი თარგი თითქოს ერთგვარი თარგია – მატრიცა ახალი ჯაჭვისათვის. ასეთი ტიპის რეაქციებს მატრიცული რეაქციები ეწოდება.
