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DNA是如何工作的

由:克雷格•Freudenrich博士。

DNA复制

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DNA的双螺旋展开,每一边作为一个模式,形成一个新的分子。

DNA携带着制造细胞所有蛋白质的信息。这些蛋白质实现了一个生物体的所有功能,并决定了生物体的特征。当细胞繁殖时,它必须将所有这些信息传递给子细胞。

在细胞能够繁殖之前,它必须先繁殖复制复制它的DNA。DNA复制发生在哪里取决于细胞是否是一个原核的或真核生物(有关细胞类型的更多信息,请参阅上一页的RNA侧栏)。DNA复制发生在原核生物的细胞质和真核生物的细胞核中。无论DNA复制发生在何处,其基本过程都是相同的。

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DNA的结构便于DNA的复制。双螺旋的每一边都是相反的(反向)方向。这种结构的美妙之处在于它可以从中间向下展开,每一边都可以作为另一边的模式或模板(称为保留复制).然而,DNA并不能完全解开。它在一个叫做复制叉,然后沿着整个分子向下移动。

让我们来看看细节:

  1. DNA促旋酶在双螺旋上划一个口子,两边就分开了
  2. 解旋酶解开双链DNA
  3. 一种叫做单链结合蛋白(SSB)暂时结合到每一边,并保持他们分开
  4. 一种叫做DNA聚合酶沿着DNA链“行走”,并在每条链上添加新的核苷酸。核苷酸与现有支架上的互补核苷酸配对(A与T, G与C)。
  5. 聚合酶DNA聚合酶的亚单位校对新的DNA
  6. DNA连接酶将碎片封成一长串连续的链
  7. 新副本自动回卷

不同类型的细胞以不同的速度复制它们的DNA。有些细胞会不断分裂,比如你的头发、指甲和骨髓细胞。其他细胞经过几轮细胞分裂并停止(包括一些特殊的细胞,就像你体内的细胞大脑肌肉).最后,一些细胞停止分裂,但可以被诱导分裂以修复损伤(如皮肤细胞和肝细胞)。在不持续分裂的细胞中,DNA复制/细胞分裂的线索以化学物质的形式出现。这些化学物质可以来自身体的其他部分(激素)或环境。