9.8. Complementaire paren zijn het geheim achter de replicatie

Het replicatieproces lijkt op de volgende manier te werk te gaan. Wanneer de twee strengen zich van elkaar losmaken, worden de twee helften van de spiraal opgesplitst (zie figuur 11). Elke base blijft dan zonder "partner" achter.

Diverse celdelen die al eerder geproduceerd werden - op basis van de instructies in het DNA - zijn nu beschikbaar. Deze vrij "ronddrijvende" onderdelen zijn onder andere nucleotiden, gereed om samengevoegd te worden tot een streng van de DNA-spiraal. Deze nucleotiden bevinden zich in een geactiveerde toestand, met extra fosfaten die hen van de benodigde energie voorzien om de verbindingen aan te gaan.

Uit deze overvloed aan nucleotiden worden de geschikte, passende nucleotiden langs de zijden van de opgesplitste strengen van het zich duplicerende DNA geplaatst. Zoals we al eerder ontdekt hebben, is er voor elke base slechts één mogelijke tegenoverliggende partnerbase. Met de hulp van enzymen verbinden deze zich vervolgens met de bestaande streng en met elkaar. Wanneer dit proces is voltooid, is het DNA weer een dubbele spiraal. Beide helften van het origineel voeren de replicatie tegelijkertijd uit. Uiteindelijk vormen beide helften samen een volledige dubbele spiraal. Complementaire paren zorgen ervoor dat ze identiek zullen zijn aan het origineel.

Dit is het geheim van erfelijkheid. Dit is de ingenieuze methode die leidt tot "zo vader zo zoon", en waarmee het leven met continuïteit en nauwkeurigheid wordt overgeleverd aan de volgende generatie. We beseffen nog maar nauwelijks hoe sterk alles afhankelijk is van DNA, de enige manier om leven te dupliceren.

Wanneer ze verbonden zijn, beschermen de twee zijden van de spiraal de basen die zich ertussenin bevinden. Tijdens het replicatieproces kan elke helft een complementaire kopie maken. Dit is de reden waarom er twee zijden zijn in plaats van één. [1] Toen Watson dit ontdekte, zei hij dat het "te mooi was om niet waar te zijn". [2] Het is ook beschreven als "dit fraaie vermogen van nucleïdezuren om hun eigen replicatie te leiden." [3] De nauwkeurigheid van het duplicatieproces kan beschreven worden met de volgende vergelijking: het is alsof je de volledige Encyclopaedia Britannica kopieert en maar één letter verkeerd schrijft. [4]

Volgende pagina


1 Het zorgt ook voor een ingenieus reparatiemechanisme als één zijde beschadigd is, zoals we eerder aanduidden. (Philip C. Hanawalt en Robert H. Haynes, "The Repair of DNA" Scientific American, Vol. 216 [februari 1967], pp. 36-43). Deze procedure is zo complex dat sommige wetenschappers nu geloven dat tenminste vier verschillende genen benodigd zijn om alleen al de eerste stap te leiden. (Akira Taketo et al., "Initial Step of Excision Repair in Escherichia coli", Journal of Molecular Biology, Vol. 70, No. 1 [14 september, 1972], pp. 1-14). [Terug naar de tekst]

2 James D. Watson, The Double Helix (New York: Atheneum Press, 1968), p.210. [Terug naar de tekst]

3 Handler, red., Biology and the Future of Man, pp. 34, 38. [Terug naar de tekst]

4 Berekend uit de volgende schatting: "De gemiddelde kans op een fout in de invoeging van een nieuwe nucleotide kan onder optimale condities zo klein zijn als 1 op 10-8 tot 10-9." (James Watson, The Molecular Biology of the Gene, 2e ed., [Menlo Park, Calif.: W. A. Benjamin, Inc., 1970], p. 297.) [Terug naar de tekst]