史丹佛大学的Eric Kool教授等人,透过类似天然DNA且较大的分子,发现DNA复制时DNA聚合脢I(DNA polymerase I)的特性。此成果将有助于瞭解DNA复制过程中生成基因突变的过程。
DNA复制时,其碱基必须与DNA聚合脢I特定部位结合。此研究中,Kool等人藉由供给不同大小的碱基,分析酵素合成正确DNA的比例,以了解酵素的运作情形。
此酵素在每10,000至100,000次中会出现一次错误,导致基因突变,可能生成有利于后代或无任何影响等结果。此称为基因漂变(genetic drift)的小规模变异,是演化的重要因子。
Kool等人合成不同大小,类似于胸腺嘧啶(thymine,T)的分子,透过试管内和大肠杆菌进行分析后发现,聚合脢会选定较大的分子进行作用;而最大与最小者,则都不会被利用。
Kool说,此结果显示大小为确定酵素效率的重要因子,并为DNA分子生成变异的机制。例如,虽然T应与腺嘌呤(adenosine)对应结合,但酵素可能会选定较大的鸟粪嘌呤(guanine)进行DNA合成。
Kool说:“此为生物生成演化的方式。若蛋白质倾向使用较大的分子以复制DNA,则将更能接受变异的生成。”