Erfarne forskere lar seg også fascinere. Kirsten Skarstad ved Radiumhospitalet i Oslo har studert DNA-kopiering i 20 år, men er fortsatt like ivrig. Jeg har brukt mye tid på å forstå hvordan en celle sørger for at dattercellen får akkurat en kopi, forteller Kirsten Skarstad.

- For det må ikke være noe tull. Arvestoffet skal kopieres en gang, hverken mer eller mindre. Hvis en celle i menneskekroppen mister kontroll over kopieringen av arvestoffet, slik at noen områder blir kopiert for mye eller ikke i det hele tatt, kan resultatet blir en kreftcelle.

Bakterier hjelper til å avsløre hemmeligheter

En bakteriestamme kalt SeqA-mutanten, har avslørt mange hemmeligheter om hva som foregår under DNA-kopiering. For disse bakteriene kopierer arvestoffet sitt helt uhemmet. Det virker kanskje merkelig at vi jobber med bakterier, når vi egentlig er interessert i hva som foregår i menneskeceller. Men det viser seg at når det gjelder kopiering av arvestoff, er hovedtrinnene i kopiering de samme. Bakterier er derimot mye lettere å jobbe med ettersom de ikke er så kresne i matveien som våre celler, og det er også veldig praktisk at de kan dele seg på mindre enn en time.

Når vi kopierer en bok i en kopimaskin, er det lurt å starte på første side og så ta en og en side til vi kommer til slutten. Slik er det også under DNA-kopiering. Arvestoffet har spesielle områder, kalt origo eller utgangspunkt, hvor kopieringen starter. Arvestoffet i de bakteriene vi jobber med har fire slike origo. Kopieringen starter altså på fire steder samtidig.

De to trådene DNA-molekylet består av, presses fra hverandre som når vi åpner en glidelås. Slik blir det plass til den store DNA-kopieringsmaskinen. Den setter straks i gang med å lage to nye tråder med DNA som passer helt til de to gamle. To enkelttråder med DNA går inn i maskinen. Ut på andre siden kommer to doble DNA-tråder. Men hvorfor starter ikke bakterien å kopiere på nytt hele tiden? Hvorfor venter den til bakterien har delt seg i to, og er klar til å avle nye avkom?

SeqA-mutanten, som kopierte arvestoffet sitt ustanselig, fikk akkurat det navnet fordi den manglet et protein som heter SeqA. Dermed fikk vi og andre forskere mistanke om at funksjonen til SeqA-proteinet var å hindre at nylaget arvestoff ble kopiert en gang til. Vi tenkte at SeqA gjenkjenner og binder seg til helt nytt DNA og markerer at her er det arvestoff som nettopp er laget og ikke skal kopieres.

For å undersøke saken nærmere, fikk vi laget et selvlysende fargestoff som bare binder seg til SeqA. Når vi farget bakterier med stoffet, så vi fire lysende punkter i hver bakteriecelle akkurat der hvor de DNA-kopieringsmaskinene var. SeqA binder seg altså til arvestoff som nettopp er kommet ut av kopieringsmaskinen. Enda sikrere på at vi hadde rett, ble vi da SeqA-mutanten fikk tilbake det genet den manglet for å lage SeqA-protein. Med SeqA på plass igjen, begynte bakteriene å kopiere arvestoffet sitt helt etter læreboka, dvs. en gang per celledeling.

Bilder tatt med elektronmikroskop har gitt meg en ide om hvorfor DNA som er bundet til SeqA ikke blir kopiert. Bildene viser at SeqA samler flere DNA-tråder i et punkt. Derfor tror jeg SeqA har litt til felles med kroken vi bruker til å henge opp hageslanger på. Når slangen er kveilet pent opp, er den avslappet og uten tvinninger. Men drar du den rett ut, blir den tvunnet rundt seg selv som en slags fjær. Slik er også en DNA-tråd. Den har spenst som en fjær, og denne energien er faktisk helt nødvendig for at molekylet skal bli kopiert. Men når DNA bindes til SeqA blir spensten borte slik at molekylet ikke kan kopieres.

Da vi startet dette arbeidet, var det først og fremst for å drive med kreftforskning. Men nå håper vi kunnskapen også kan brukes til å bekjempe farlige bakterier. Problemer med antibiotikaresistente bakterier begynner jo å bli veldig alvorlig. Derfor samarbeider vi med en gruppe i England for å forsøke å finne ut i detalj hvordan proteinet SeqA ser ut. Klarer vi det, vil vi også få store muligheter til å finne et stoff ligner på SeqA. Et stoff som hindrer bakterien i å kopiere arvestoffet sitt slik at den ikke klarer å formere seg. Slike “designer” medisiner vil antagelig ha få eller ingen bivirkninger. For menneskeceller veldig forskjellige fra bakterier, og vil derfor ikke blir påvirket. Slik kan grunnforskning som virker livsfjern for de fleste, plutselig bli virkelig nyttig avslutter Kirsten Skarstad.