你的DNA受损的时候会发生什么呢? - 莫妮卡 曼妮斯尼

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人体一个细胞中的DNA每天都受到成千上万次的破坏。由于DNA为你的细胞中必需的蛋白质提供蓝图，这种破坏可能会造成严重的问题——包括患上癌症。幸运地是，你的细胞大多数情况下有着不同的方式来应对这些破坏。莫妮卡 曼妮斯尼细化了DNA破坏和修复的过程。

在你的一个细胞里的DNA

每天都受到上万次的破坏。

乘以你身体中数以百万亿的细胞，

每天你将得到百万的三次方的DNA错误。

并且因为DNA为你身体所需的蛋白质

提供蓝图，

（DNA的）破坏会造成严重的后果，比如患上癌症。

有很多种不同的错误。

有的时候核苷酸，DNA的基础组成部分，受到了破坏；

有时核苷酸配对错误，

造成了突变，

一条或者两条DNA链中片段缺失会影响DNA链的折叠，

甚至会引起DNA片段配对混乱

幸运地是，你的细胞在绝大多数情况下

有改正这些问题的能力。

这些修护的方法都依赖于特定的酶，

不同的酶对应于不同种种的破坏。

一种常见的情况是碱基错配。

每一个核苷酸含有一个碱基，

在DNA复制阶段，

DNA聚合酶是用来确保正确的配对的，

以保证模板链上的碱基配对成功。

腺嘌呤配胸腺嘧啶，鸟嘌呤配胞嘧啶。

但是每增加十万次的配对，

就会产生一个错误。

聚合酶能够及时找到大部分的错误，

并且减掉一小段核苷酸然后用正确的片段去替代。

为了以防万一它错漏了一些，

又会有一组蛋白链返回检查。

如果它们确实找到了错配的，

它们会切断那段错误片段并用正确的片段替代他们，

这就是错配修复。

这两种检测系统将碱基错配的数目

减少到十亿分之一。

但是DNA在复制之后也可能遭到破坏。

很多不同的分子可能使核苷酸产生化学变化。

一些变化是来自环境暴露，

比如烟草烟雾中的特定化合物。

但是其他的是细胞中自带的分子，

比如过氧化氢。

某些化学变化实在是太常见了，

以至于它们有着特定的酶来扭转破坏。

但是细胞同样有普通的维护方式。

如果只有一个碱基遭到了破坏，

它通常能够被一种称为碱基切除修复的方式维护。

一种酶剪掉受损的碱基，

其他的酶来修整破坏点并更换核苷酸。

紫外线造成的破坏会稍微难修复一点。

有时，它会造成两个相邻的核苷酸粘在一起，

使DNA双螺旋模型变形。

像这样的破坏需要更加复杂的修护过程，

称为核苷酸切除修复。

一组蛋白质会去除一长串大约24个左右的核苷酸，

并且用新的核苷酸代替它们。

频率十分高的射线，比如伽马射线和X-射线，

引起另一种不同的破坏。

它们可以分离DNA骨架中的单链或双链。

双链断裂是最危险的。

即使是单链断裂也可能引起细胞死亡。

两种最常见的修复双链断裂破坏的方式，

被称为同源重组和非同源末端连接。

同源重组利用一段未被破坏的相似DNA作为模板。

酶使破坏链和未破坏链交错，

让他们交换核苷酸片段，

最终补充缺隙，

得到两个完整的双链段。

另一方面，非同源末端连接，

不需要依赖于模板。

相反地，一系列的蛋白质剪切掉一些核苷酸，

然后使断裂的端部融合在一起。

这个过程并不那么得精确。

它可能会造成基因错乱或者左右错动。

但是当姐妹染色体不可获取时它很有作用。

当然，DNA的变化不总是有害的。

有益的突变能使种族进化。

但是大多数情况下，我们希望DNA保持一致。

DNA修复中的错误，

与过早衰老和许多种的癌症有关。

所以如果你在寻找“青春之泉”，

它已经在你的细胞中了，

每日数十亿倍地不停运行着。