1
00:00:05,744 --> 00:00:08,754
僅僅一個細胞中的DNA


2
00:00:08,770 --> 00:00:12,997
每一天就會發生數以萬次的損傷


3
00:00:12,997 --> 00:00:16,465
若再乘以身體內大概有百兆個細胞

4
00:00:16,465 --> 00:00:21,575
則每天有萬兆次(10的18次方)
的DNA錯誤會發生

5
00:00:21,575 --> 00:00:23,731
因為DNA提供了藍圖

6
00:00:23,749 --> 00:00:26,754
以製造蛋白質，
讓細胞能正常運作

7
00:00:26,765 --> 00:00:30,584
DNA損害會造成嚴重的問題,像是癌症

8
00:00:30,584 --> 00:00:32,634
DNA錯誤有許多不同型式


9
00:00:32,634 --> 00:00:37,905
有時候是核苷酸 (DNA基本組成單位) 受到損壞


10
00:00:37,905 --> 00:00:41,092
又有時候,核苷酸會配對錯誤

11
00:00:41,092 --> 00:00:43,049
造成突變

12
00:00:43,049 --> 00:00:48,257
而DNA單股或雙股上有缺失時，
會阻礙它的複製

13
00:00:48,257 --> 00:00:52,083
甚至會造成DNA的部分片段大亂

14
00:00:52,083 --> 00:00:56,409
幸運的是，在大多數的時候

15
00:00:56,409 --> 00:00:58,119
細胞有方法可以修復大部分的這些問題

16
00:00:58,119 --> 00:01:01,908
修復方法，主要依賴一些特殊酵素

17
00:01:01,908 --> 00:01:05,313
不同的酵素處理不同的問題

18
00:01:05,313 --> 00:01:07,882
一個常見的錯誤是：鹼基配對錯誤

19
00:01:07,882 --> 00:01:10,232
每一個核苷酸有一個“鹼基”

20
00:01:10,232 --> 00:01:12,262
當ＤＮＡ複製的時候

21
00:01:12,262 --> 00:01:16,633
ＤＮＡ聚合酶會攜帶正確相對應的 “鹼基“

22
00:01:16,633 --> 00:01:20,582
來和在模板鏈上的每一個 “鹼基” 配對。

23
00:01:20,582 --> 00:01:24,217
腺嘌呤會和胸腺嘧啶配對
尿嘧啶會和鳥嘌呤配對（A-T;C-G)

24
00:01:24,217 --> 00:01:27,169
但是大約有十萬分之一的機率

25
00:01:27,169 --> 00:01:28,976
會發生錯誤

26
00:01:28,976 --> 00:01:31,286
大半的錯誤，酵素會馬上查出

27
00:01:31,286 --> 00:01:35,940
然後切掉一些核苷酸，
並用正確的來取代

28
00:01:35,940 --> 00:01:37,760
為了以防萬一

29
00:01:37,810 --> 00:01:41,369
第二組蛋白質會跟在後面檢查

30
00:01:41,369 --> 00:01:42,848
如果他們發現配對錯誤

31
00:01:42,848 --> 00:01:46,257
就會切掉錯誤的核苷酸
然後以正確的置換之

32
00:01:46,257 --> 00:01:48,478
稱為“錯配修復法“

33
00:01:48,478 --> 00:01:52,238
這兩個系統一起作用

34
00:01:52,238 --> 00:01:55,482
會將鹼基的配對錯誤機率降到十億萬分之一

35
00:01:55,482 --> 00:01:59,149
但是DNA也可能會在複製後受損

36
00:01:59,149 --> 00:02:02,900
很多不同的分子
會造成核苷酸產生化學變化

37
00:02:02,900 --> 00:02:06,245
這些分子有的是來自環境的暴露

38
00:02:06,245 --> 00:02:09,202
像香煙中含有的某些物質等

39
00:02:09,202 --> 00:02:12,349
但有些分子是細胞裡本來就有的

40
00:02:12,349 --> 00:02:14,917
像是過氧化氫

41
00:02:14,917 --> 00:02:17,143
這種化學變化很常見

42
00:02:17,143 --> 00:02:21,348
所以我們有一些特別的酵素
是專門負責來修復這些損傷

43
00:02:21,348 --> 00:02:24,885
不過，細胞也有更普通的修復方法

44
00:02:24,885 --> 00:02:27,231
如果只有一個鹼基出現問題

45
00:02:27,231 --> 00:02:32,143
通常可用一種叫
“鹼基切除修復” 的方式來處理

46
00:02:32,143 --> 00:02:34,528
一個酵素剪掉受損的鹼基

47
00:02:34,528 --> 00:02:40,410
然後其他酵素就來幫忙修整受損的地方
並替換掉受損的核甘酸

48
00:02:40,410 --> 00:02:45,290
紫外線也可能造成損傷，而且會比較難修復

49
00:02:45,290 --> 00:02:49,274
有時，它會造成相鄰的核苷酸黏在一起

50
00:02:49,274 --> 00:02:52,394
使原本的DNA雙螺旋結構變形


51
00:02:52,394 --> 00:02:55,567
像這樣的損傷需要更複雜的步驟來修復

52
00:02:55,567 --> 00:02:58,975
叫做“核苷酸切除修復法”

53
00:02:58,975 --> 00:03:04,015
一組蛋白質會移除一長串
大約24個左右的核苷酸

54
00:03:04,015 --> 00:03:06,745
然後用新的核苷酸來取代他們

55
00:03:06,745 --> 00:03:10,700
非常高頻的幅射，
像伽馬射線或是X-射線

56
00:03:10,700 --> 00:03:13,101
可造成ＤＮＡ不同種類的損傷


57
00:03:13,101 --> 00:03:18,285
他們可以造成DNA骨架的單股或雙股斷裂


58
00:03:18,285 --> 00:03:21,303
“雙股斷裂”是最危險的


59
00:03:21,303 --> 00:03:24,066
甚至只是一處發生，也會造成細胞死亡


60
00:03:24,066 --> 00:03:27,503
修復DNA雙股斷裂
最常見的兩個方法

61
00:03:27,503 --> 00:03:33,081
稱為 “同源重組” 和 “非同源末端接合”

62
00:03:33,081 --> 00:03:39,186
同源重組是用一股
沒有受損且相似的DNA當作模板

63
00:03:39,186 --> 00:03:43,850
酵素使被破壞的鏈與未受損的鏈交錯

64
00:03:43,850 --> 00:03:46,449
以交換核苷酸片段

65
00:03:46,449 --> 00:03:49,244
並填補缺損的間隙

66
00:03:49,244 --> 00:03:53,229
最後就可以得到兩段完整的雙股DNA

67
00:03:53,229 --> 00:03:55,891
另一方面，非同源末端接合

68
00:03:55,891 --> 00:03:58,108
並不是用模板來修復

69
00:03:58,108 --> 00:04:02,540
而是需要一系列的蛋白質
來修剪掉一些核苷酸

70
00:04:02,540 --> 00:04:06,565
然後使斷裂端融合在一起

71
00:04:06,565 --> 00:04:08,554
這個步驟並非總是那麼精確

72
00:04:08,554 --> 00:04:12,187
它可能會造成基因錯亂或是基因的易位

73
00:04:12,187 --> 00:04:16,332
但是當沒有相似複製DNA存在時，卻是很有用

74
00:04:16,332 --> 00:04:20,149
當然，ＤＮＡ的改變並非都是不好的事

75
00:04:20,149 --> 00:04:23,751
有益的突變可以讓物種演化

76
00:04:23,751 --> 00:04:27,663
但大多數的時候，
我們希望DNA可以維持不變

77
00:04:27,663 --> 00:04:31,776
DNA修復有瑕疵與過早老化


78
00:04:31,776 --> 00:04:34,010
及許多癌症是有關的


79
00:04:34,010 --> 00:04:36,224
所以如果你追求不老泉


80
00:04:36,224 --> 00:04:39,134
它早已存在每天運行不斷
億萬次修復的細胞中了