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修复DNA损伤的途径多达近140种,对不同损伤,细胞会启动不同的修复机制

“矫正”损伤自我修复 DNA也能“售后服务”

钟 科

2015年10月26日07:27    来源:人民网-人民日报    手机看新闻
原标题:DNA也能“售后服务”(新知)

在生命世界,很多系统都有其自身结构和功能的稳定性,保持这种稳定性,生物才能在自然界中生存、发育、繁衍。DNA也不例外。

我们已经清楚地知道,DNA是包括人类在内的绝大多数生物遗传信息的载体,它负载了一种生物所需的遗传信息。这些信息通过基因与环境因素的协同作用,最终表现出一种生物的特定性状。在这一过程中,DNA分子的完整性和稳定性的维护,就成为一种生物物种的存在、生长、繁殖的物质基础。DNA的稳定性决定了生物性状的稳定性。这就是随处可见的“遗传”现象。

但同一生物种,个体和各代之间往往又表现出某种程度上的差异。这种差异很大程度上是源于DNA分子的改变,这就是DNA突变和生物性状的改变。

研究发现,通常情况下某个基因可能发生的突变频率其实是非常低的。有研究表明,一般平均20万年才会发生一次表现出性状变化的突变,即出现一个新物种。导致这种低频率突变,并不是由于DNA分子的理化性质稳定。相反,DNA分子具有活跃的反应能力,每时每刻都可能和环境中的化学、物理因子发生反应,都可能导致DNA分子的损伤和改变,威胁着DNA的稳定性。

现已经知道,DNA作为一种化学物质,属于含氮的芳杂环结构,能进行多种多样的化学反应,这些化学反应都可能导致DNA的损伤。值得庆幸的是,DNA也能“售后服务”,并不是所有伤害都会导致基因突变。而且,在生物进化过程中,生物系统都形成了各自的护卫体系。在细胞中已经存在着几大类护卫体系,其中修复DNA损伤的途径多达近140种。对不同的损伤,细胞有不同的修复策略,启动不同的修复机制。对那些不能修复的DNA,可以通过诱导程序性死亡而彻底清除。这些途径,对某些类型的DNA损伤有特异性的修复功能,对避免基因突变、维持基因的稳定性具有不可代替的作用。如果修复机制出了问题,就会引起疾病,出现细胞恶性生长。

通过修复手段,完成DNA“售后服务”,对损伤加以“矫正”,于是物种的遗传性状得以保存、传递、繁衍。所以生物的性状,一般说来,昨天、今天、明天都无巨大差别。这便是DNA“售后服务”的结果。

《 人民日报 》( 2015年10月26日 20 版)

(责编:贺迎春、赵竹青)


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