分院機關(guān) 岳奎元
在生命世界,很多系統(tǒng)都有其自身結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性,保持這種穩(wěn)定性,生物才能在自然界中生存、發(fā)育、繁衍。DNA也不例外。
我們已經(jīng)清楚地知道,DNA是包括人類在內(nèi)的絕大多數(shù)生物遺傳信息的載體,它負載了一種生物所需的遺傳信息。這些信息通過基因與環(huán)境因素的協(xié)同作用,最終表現(xiàn)出一種生物的特定性狀。在這一過程中,DNA分子的完整性和穩(wěn)定性的維護,就成為一種生物物種的存在、生長、繁殖的物質(zhì)基礎。DNA的穩(wěn)定性決定了生物形狀的穩(wěn)定性。這就是隨處可見的“遺傳”現(xiàn)象。
但,同一生物種,個體和各代之間往往又表現(xiàn)出某種程度上的差異,這種差異,很大程度上是源于DNA分子的改變,這就是DNA突變和生物性狀的改變。
研究發(fā)現(xiàn),通常情況下某個基因可能發(fā)生的突變頻率其實是非常低的,據(jù)說,一般平均20萬年才會發(fā)生一次表現(xiàn)出性狀變化的突變,或叫做出現(xiàn)一個新物種。導致這種低頻率突變,并不是由于DNA分子的理化性質(zhì)穩(wěn)定。相反,DNA分子具有活躍的反應能力,每時每刻都可能和環(huán)境中的化學、物理因子發(fā)生反應,都可能導致DNA分子的損傷和改變。威脅著DNA的穩(wěn)定性。
現(xiàn)已經(jīng)知道,DNA作為一種化學物質(zhì),屬于含氮的芳雜環(huán)結(jié)構(gòu),能進行多種多樣的化學反應,這些化學反應都可能導致DNA的損傷。值得慶幸的是,DNA也能“售后服務”。并不是所有傷害都會導致基因突變。而且,在生物進化過程中,生物系統(tǒng)都形成了各自的護衛(wèi)體系。在細胞中已經(jīng)存在著幾大類,其中修復DNA 損傷的途徑多達近140種。對不同的損傷,細胞有不同的修復策略,啟動不同的修復機制。對那些不能修復的DNA,可以通過誘導程序性死亡而徹底清除。這些途徑,對某些類型的DNA損傷有特異性的修復功能,對避免基因突變,維持基因的穩(wěn)定性,具有不可代替的作用。如果修復機制出了問題,就會引起疾病,出現(xiàn)細胞惡性生長。
通過修復手段,完成DNA“售后服務”,對損傷加以“矯正”,于是物種的遺傳性狀得以保存、傳遞、繁衍。所以生物的性狀,一般說來,昨天、今天、明天都無巨大差別。這便是DNA“售后服務”的結(jié)果。
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