WEBVTT

00:00:05.744 --> 00:00:08.754
僅僅一個細胞中的DNA


00:00:08.770 --> 00:00:12.997
每一天就會發生數以萬次的損傷


00:00:12.997 --> 00:00:16.465
若再乘以身體內大概有百兆個細胞

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

00:00:21.575 --> 00:00:23.731
因為DNA提供了藍圖

NOTE Paragraph

00:00:23.749 --> 00:00:26.754
以製造蛋白質，
讓細胞能正常運作

00:00:26.765 --> 00:00:30.584
DNA損害會造成嚴重的問題,像是癌症

00:00:30.584 --> 00:00:32.634
DNA錯誤有許多不同型式


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


00:00:37.905 --> 00:00:41.092
又有時候,核苷酸會配對錯誤

00:00:41.092 --> 00:00:43.049
造成突變

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

00:00:48.257 --> 00:00:52.083
甚至會造成DNA的部分片段大亂

00:00:52.083 --> 00:00:56.409
幸運的是，在大多數的時候

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

00:00:58.119 --> 00:01:01.908
修復方法，主要依賴一些特殊酵素

00:01:01.908 --> 00:01:05.313
不同的酵素處理不同的問題

00:01:05.313 --> 00:01:07.882
一個常見的錯誤是：鹼基配對錯誤

00:01:07.882 --> 00:01:10.232
每一個核苷酸有一個“鹼基”

00:01:10.232 --> 00:01:12.262
當ＤＮＡ複製的時候

00:01:12.262 --> 00:01:16.633
ＤＮＡ聚合酶會攜帶正確相對應的 “鹼基“

00:01:16.633 --> 00:01:20.582
來和在模板鏈上的每一個 “鹼基” 配對。

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)

00:01:24.217 --> 00:01:27.169
但是大約有十萬分之一的機率

00:01:27.169 --> 00:01:28.976
會發生錯誤

00:01:28.976 --> 00:01:31.286
大半的錯誤，酵素會馬上查出

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

00:01:35.940 --> 00:01:37.760
為了以防萬一

00:01:37.810 --> 00:01:41.369
第二組蛋白質會跟在後面檢查

00:01:41.369 --> 00:01:42.848
如果他們發現配對錯誤

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

00:01:46.257 --> 00:01:48.478
稱為“錯配修復法“

00:01:48.478 --> 00:01:52.238
這兩個系統一起作用

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

00:01:55.482 --> 00:01:59.149
但是DNA也可能會在複製後受損

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

00:02:02.900 --> 00:02:06.245
這些分子有的是來自環境的暴露

00:02:06.245 --> 00:02:09.202
像香煙中含有的某些物質等

00:02:09.202 --> 00:02:12.349
但有些分子是細胞裡本來就有的

00:02:12.349 --> 00:02:14.917
像是過氧化氫

00:02:14.917 --> 00:02:17.143
這種化學變化很常見

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

00:02:21.348 --> 00:02:24.885
不過，細胞也有更普通的修復方法

00:02:24.885 --> 00:02:27.231
如果只有一個鹼基出現問題

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

00:02:32.143 --> 00:02:34.528
一個酵素剪掉受損的鹼基

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

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

00:02:45.290 --> 00:02:49.274
有時，它會造成相鄰的核苷酸黏在一起

00:02:49.274 --> 00:02:52.394
使原本的DNA雙螺旋結構變形


NOTE Paragraph

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

00:02:55.567 --> 00:02:58.975
叫做“核苷酸切除修復法”

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

00:03:04.015 --> 00:03:06.745
然後用新的核苷酸來取代他們

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

00:03:10.700 --> 00:03:13.101
可造成ＤＮＡ不同種類的損傷


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


00:03:18.285 --> 00:03:21.303
“雙股斷裂”是最危險的


00:03:21.303 --> 00:03:24.066
甚至只是一處發生，也會造成細胞死亡


00:03:24.066 --> 00:03:27.503
修復DNA雙股斷裂
最常見的兩個方法

00:03:27.503 --> 00:03:33.081
稱為 “同源重組” 和 “非同源末端接合”

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

00:03:39.186 --> 00:03:43.850
酵素使被破壞的鏈與未受損的鏈交錯

00:03:43.850 --> 00:03:46.449
以交換核苷酸片段

00:03:46.449 --> 00:03:49.244
並填補缺損的間隙

00:03:49.244 --> 00:03:53.229
最後就可以得到兩段完整的雙股DNA

00:03:53.229 --> 00:03:55.891
另一方面，非同源末端接合

00:03:55.891 --> 00:03:58.108
並不是用模板來修復

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

00:04:02.540 --> 00:04:06.565
然後使斷裂端融合在一起

00:04:06.565 --> 00:04:08.554
這個步驟並非總是那麼精確

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

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

00:04:16.332 --> 00:04:20.149
當然，ＤＮＡ的改變並非都是不好的事

00:04:20.149 --> 00:04:23.751
有益的突變可以讓物種演化

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

00:04:27.663 --> 00:04:31.776
DNA修復有瑕疵與過早老化


00:04:31.776 --> 00:04:34.010
及許多癌症是有關的


00:04:34.010 --> 00:04:36.224
所以如果你追求不老泉


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