脱氧核糖核酸检查主要是查什么问题 脱氧核糖核酸( 四 )


在DNA复制过程中,依赖DNA模板的DNA聚合酶可合成出DNA序列的复制品 。由于此复制过程的性是生命维持所必需,因此许多这类聚合酶拥有校正功能,可辨识出合成反应中偶然发生的配置错误,也就是一些无法与另一股配对的堿基 。检测出错误之后,其3\’到5\’方向的外切酶活性会发生作用,并将错误的堿基移除 。大多数生物体内的DNA聚合酶,是以称为复制体的大型复合物形式来发生作用,此复合物中含有许多附加的次单位,如DNA夹或螺旋酶 。
依赖RNA作为模板的DNA聚合酶是一种较特别的聚合酶,可将RNA长链的序列复制成DNA版本 。其中包括一种称为逆转录酶的毒酵素,此种酵素参与了逆转录毒对细胞的感染过程;另外还有复制端粒所需的端粒酶,本身结构中含有RNA模板 。
转录作用是由依赖DNA作为合成模板的RNA聚合酶来进行,此类酵素可将DNA长链上的序列复制成RNA版本 。为了起始一个基因的转录,RNA聚合酶会先与一段称为启动子的DNA序列结合,并使两股DNA分离,再将基因序列复制成信使RNA,直到到达能使转录结束的终止子序列为止 。如同人类体内依赖DNA模板的DNA聚合酶,负责转录人类基因组中大多数基因的RNA聚合酶II,也是大型蛋白质复合物的一部分,此复合物受到多重调控,也含有许多附加的次单位 。
4遗传重组
遗传重组过程中产生的Holliday交叉结构,图中的红色、蓝色、绿色与黄色分别表示四条不同的DNA长链 。参见:遗传重组
重组过程中,两条染色体(M与F)断裂之后又重新接合,产生两条重新排列过的染色体(C1与C2) 。
各条DNA螺旋间的交互作用不常发生,在人类细胞核里的每个染色体,各自拥有一块称作“染色体领域”的区域 。染色体之间在物理上的分离,对于维持DNA资讯储藏功能的稳定性而言相当重要 。
不过染色体之间有时也会发生重组,在重组的过程中,会进行染色体互换:首先两条DNA螺旋会先断裂,之后交换其片段,后再重新黏合 。重组作用使染色体得以互相交换遗传讯息,并产生新的基因组合,进而增加自然选择的效果,且可能对蛋白质的演化产生重要影响 。遗传重组也参与DNA修复作用,尤其是当细胞中的DNA发生断裂的时候 。
同源重组是常见的染色体互换方式,可发生于两条序列相类似的染色体上 。而非同源重组则对细胞具有伤害性,会造成染色体易位与遗传异常 。可催化重组反应的酵素,如RAD51,称为“重组酶” 。重组作用的个步骤,是内切酶作用,或是DNA的损坏所造成的DNA双股断裂 。重组酶可催化一系列步骤,使两条螺旋结合产生Holliday交叉 。其中每条螺旋中的单股DNA,皆与另一条螺旋上与之互补的DNA连结在一起,进而形成一种可于染色体内移动的交叉形构造,造成DNA链的互换 。重组反应后会因为交叉结构的断裂,以及DNA的重新黏合而停止 。
5DNA生物代谢的演化
DNA所包含的遗传讯息,是所有现代生命机能,以及生物生长与繁殖的基础 。不过目前尚未明了在长达四十亿年的生命史中,DNA究竟是何时出现并开始发生作用 。有一些科学家认为,早期的生命形态有可能是以RNA作为遗传物质 。RNA可能在早期细胞代谢中扮演主要角色,一方面可传递遗传讯息;另一方面也可作为核糖酶的一部分,进行催化作用 。在古代RNA世界里,核酸同时具有催化与遗传上的功能,而这些分子后来可能演化成为目前以四种核苷酸组成遗传密码的形式,这是因为当堿基种类较少时,复制的性会增加;而堿基种类较多时,增加的则是核酸的催化效能 。两种可达成不同目的功能后在四种堿基的情形下达到合适数量 。

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