Chạc tái bản chuyển động: helicase tháo xoắn, primase đặt đoạn mồi RNA, DNA polymerase III kéo dài mạch mới theo chiều 5′→3′ – liên tục trên mạch dẫn đầu, thành từng đoạn Okazaki trên mạch theo sau – rồi DNA polymerase I thay đoạn mồi và ligase nối các đoạn. Học sinh chạy, tạm dừng hoặc bấm từng bước, đổi độ dài đoạn Okazaki và đếm đoạn mồi, chỗ hở. Màn hình thứ hai tái hiện thí nghiệm Meselson – Stahl: vi khuẩn nuôi trong ¹⁵N chuyển sang ¹⁴N, băng DNA sau ly tâm gradient CsCl ở các thế hệ 0–4 được so với dự đoán của giả thuyết bảo toàn, bán bảo toàn và phân tán.
Nhân đôi DNA là nội dung chính của chủ đề Di truyền học phân tử (Sinh học 12, Chương trình GDPT 2018). Mô phỏng vẽ một chạc tái bản của vi khuẩn E. coli: helicase tháo xoắn, topoisomerase giảm siêu xoắn phía trước, protein SSB giữ mạch đơn, primase đặt đoạn mồi RNA, DNA polymerase III kéo dài mạch mới theo chiều 5′→3′, DNA polymerase I thay đoạn mồi và ligase nối các đoạn Okazaki. Mạch cũ màu xanh, mạch mới màu cam nên thấy ngay nguyên tắc bán bảo toàn.
Bấm Chạy hoặc Bước tiếp để đi từng sự kiện, đổi tốc độ và độ dài đoạn Okazaki rồi đọc số đoạn mồi còn lại, số chỗ hở chờ ligase nối. Màn hình Thí nghiệm Meselson – Stahl cho chuyển vi khuẩn từ môi trường ¹⁵N sang ¹⁴N, bấm Thế hệ tiếp theo để xem băng DNA sau ly tâm gradient CsCl ở các thế hệ 0–4, so với dự đoán của giả thuyết bảo toàn, bán bảo toàn và phân tán; bảng kết quả đánh dấu giả thuyết nào bị loại.
Câu hỏi gợi ý:
– Vì sao mạch theo sau phải tổng hợp thành từng đoạn ngắn?
– Kết quả ở thế hệ 1 loại được giả thuyết nào, và vì sao cần thêm thế hệ 2 để loại giả thuyết phân tán?
– Sau 3 thế hệ trong ¹⁴N, DNA lai chiếm bao nhiêu phần trăm?
Tham số điều chỉnh được
Giả thuyết hiển thị
Tốc độ phát (1 = một phần tư tốc độ thật của E. coli) (0,25–3)
Hiện tên enzyme
Màn hình
Độ dài đoạn Okazaki (200–2000 nt)
Số thế hệ đã nuôi trong ¹⁴N lúc mở (màn hình Meselson – Stahl) (0–4)