ĐỂ LÀNH BỆNH TỰ NHIÊN - Trang 48

lỗi lầm có thể xảy ra trong dây chuyền lắp ráp đường xoắn mới, như chuyện thay thế sự sai lầm của
diễn biến trong nhân (nucleotides). Những nguy hại đến với DNA sẽ dẫn đến những hậu quả hủy hoại
cho cơ cấu sinh vật. Cho nên, một cơ cấu nhuần nhuyễn đã luân phiên để sữa chữa phân tử này hầu
bảo đảm sự chuyển hóa gần như không có lỗi lầm của một lượng thông tin di truyền từ thế hệ này đến
thế hệ khác, ngay cả những hình thái đơn giản nhất của cuộc sống.
Tất cả những kỹ thuật sao chép, lưu trữ và diễn dịch được điều động bởi một loại protein đặc biệt tên
là enzyme. Một số những mật mã di truyền chỉ rõ sự hình thành của những phân tử enzymes, và những
phân tử này trông nom quan sát những phản ứng hóa học để phát triển những mật mã di truyền thành
thực thể sinh học. Nói một cách cảm nhận thì enzymes là "những cánh tay" thi hành những chỉ thị của
DNA. Không ai biết rõ điều này cho đến năm 1965, các khoa học gia dùng kỹ thuật quang tuyến X để
có thể nhìn cơ cấu ba chiều của một enzyme, nhưng từ đó kiến thức của chúng ta về enzyme tăng
trưởng nhanh chóng. Chúng ta càng hiểu biết về chúng thì chúng càng có vẻ thần diệu.
Enzymes gây xúc tác cho những phản ứng hóa học trong đời sống - điều đó có nghĩa là, chúng tăng tốc
độ để những phản ứng đạt đến sự quân bình nhưng bản thân chất enzymes không thay đổi trong tiến
trình phản ứng đó. Enzymes cần thiết vì nếu phản ứng dành riêng cho chúng thì những phản ứng không
xảy ra đủ nhanh chóng để hỗ trợ cho sức sống. Những nhà hóa học có thể làm tăng tốc độ những phản
ứng chậm chạp bằng cách cho phản ứng nằm dưới nhiệt độ và áp suất cao và bằng cách tạo nên một
môi trường thật nhiều độ acid và độ kiềm cao (alkalinity (pH)). Họ cũng có thể bỏ thêm vào những
chất hóa học xúc tác cho sự phản ứng, nhưng những phản ứng này chỉ làm việc tốt dưới những điều
kiện vật chất đã được dời bỏ từ những tế bào đó, những tế bào này thường sống ở nhiệt độ tương đối
thấp, dưới áp suất không khí (atmospheric pressure), và ở gần độ kiềm trung tính (at nearly neutral
pH). Ngược lại, enzymes trong tế bào có thể gây xúc tác trong những điều kiện nhẹ nhàng của đời
sống và làm như thế với sự hữu hiệu năng lớn hơn so với người bạn đồng hành vô cơ. Chúng có thể
coi như là những bộ máy phức tạp và có hiệu quả cao.
Enzymes làm việc như thế nào? Câu trả lời phải liên quan đến hình thể ba chiều của nó, vốn cho
chúng khả năng buộc với những phân tử khác một cách tuyệt vời - để làm thành chất nền- và làm tăng
khuynh hướng của chúng để phản ứng. Sự dính líu xảy ra ở một nơi nào đó trên enzymes, vốn phụ trợ
với nhau theo hình học và điện tử đến một phần của chất nền (substrates). Nhiều enzyms chỉ dính chặt
với một chất nền và không dính tới một phân tử nào khác, ngay cả một chất có họ hàng gần. Khi đã
dính chặt với enzymes, chất nền có thể tìm thấy chúng có sự chung chạ vật chất với một chất phản ứng
khác hay nó có thể bị bắt buộc phải vào trong một hình dạng khác làm hao tổn một thứ kết hợp hóa học
nào đó, làm cho chúng dễ dàng vỡ ra hay tái tạo theo những cách vốn chiếu cố một phản ứng thuận lợi.
Enzymes có những cơ cấu trái ngược để từ đó chúng tạo ra những sự kết nối hóa học của chất nền thay
đổi. Nói một cách thực tế, chúng hành động như những bộ máy khéo léo làm thay đổi những phân tử
chất nền: cắt chúng ra, kéo chúng lại vào nhau, xén một phần nào của chúng, thêm vào lại phần khác,
làm tất cả những điều này với sự chính xác và tốc độ khá kinh ngạc.
Có một loại enzymes khá lý thú có bản thân dính chặt vào DNA để điều động sự sao chép từng bước
một của thông tin di truyền và bảo đảm rằng không có lầm lỗi. Chẳng hạn như loại enzymes gọi là loại
chẻ bổ nhân DNA ở một vào tiến trình nào đó trong khi phần ngoài nhân có thể cắt bỏ những phần cuối
của những đường xoắn đơn độc. (Tên của những enzymes thường chấm dứt bằng vần -ase). Vòng xoắn
ốc DNA gây xúc tác chuyện "mở" và tháo ra hai đường xoắn để cho sự phân gen (transcription) bắt
đầu xảy ra. Một gia đình của enzymes gọi là DNA trùng hợp (DNA polymerase) rồi sẽ điều động dây
chuyền của những đường xoắn mới.
Loại DNA trùng hợp đầu tiên được nhận diện là loại I, được khám phá từ vi trùng E. coli, vốn được
thường dùng rộng rãi trong những nghiên cứu về di truyền học. Các khoa học gia cho rằng loại enzyme