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當DNA受損的時候,會發生什麼事呢?- Monica Menesini

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    僅僅一個細胞中的DNA
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    每一天就會發生數以萬次的損傷
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    若再乘以身體內大概有百兆個細胞
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    則每天有萬兆次(10的18次方)
    的DNA錯誤會發生
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    因為DNA提供了藍圖
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    以製造蛋白質,
    讓細胞能正常運作
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    DNA損害會造成嚴重的問題,像是癌症
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    DNA錯誤有許多不同型式
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    有時候是核苷酸 (DNA基本組成單位) 受到損壞
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    又有時候,核苷酸會配對錯誤
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    造成突變
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    而DNA單股或雙股上有缺失時,
    會阻礙它的複製
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    甚至會造成DNA的部分片段大亂
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    幸運的是,在大多數的時候
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    細胞有方法可以修復大部分的這些問題
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    修復方法,主要依賴一些特殊酵素
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    不同的酵素處理不同的問題
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    一個常見的錯誤是:鹼基配對錯誤
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    每一個核苷酸有一個“鹼基”
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    當DNA複製的時候
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    DNA聚合酶會攜帶正確相對應的 “鹼基“
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    來和在模板鏈上的每一個 “鹼基” 配對。
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    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)
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    但是大約有十萬分之一的機率
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    會發生錯誤
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    大半的錯誤,酵素會馬上查出
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    然後切掉一些核苷酸,
    並用正確的來取代
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    為了以防萬一
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    第二組蛋白質會跟在後面檢查
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    如果他們發現配對錯誤
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    就會切掉錯誤的核苷酸
    然後以正確的置換之
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    稱為“錯配修復法“
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    這兩個系統一起作用
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    會將鹼基的配對錯誤機率降到十億萬分之一
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    但是DNA也可能會在複製後受損
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    很多不同的分子
    會造成核苷酸產生化學變化
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    這些分子有的是來自環境的暴露
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    像香煙中含有的某些物質等
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    但有些分子是細胞裡本來就有的
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    像是過氧化氫
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    這種化學變化很常見
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    所以我們有一些特別的酵素
    是專門負責來修復這些損傷
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    不過,細胞也有更普通的修復方法
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    如果只有一個鹼基出現問題
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    通常可用一種叫
    “鹼基切除修復” 的方式來處理
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    一個酵素剪掉受損的鹼基
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    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
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    紫外線也可能造成損傷,而且會比較難修復
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    有時,它會造成相鄰的核苷酸黏在一起
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    使原本的DNA雙螺旋結構變形
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    像這樣的損傷需要更複雜的步驟來修復
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    叫做“核苷酸切除修復法”
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    一組蛋白質會移除一長串
    大約24個左右的核苷酸
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    然後用新的核苷酸來取代他們
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    非常高頻的幅射,
    像伽馬射線或是X-射線
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    可造成DNA不同種類的損傷
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    他們可以造成DNA骨架的單股或雙股斷裂
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    “雙股斷裂”是最危險的
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    甚至只是一處發生,也會造成細胞死亡
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    修復DNA雙股斷裂
    最常見的兩個方法
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    稱為 “同源重組” 和 “非同源末端接合”
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    同源重組是用一股
    沒有受損且相似的DNA當作模板
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    酵素使被破壞的鏈與未受損的鏈交錯
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    以交換核苷酸片段
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    並填補缺損的間隙
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    最後就可以得到兩段完整的雙股DNA
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    另一方面,非同源末端接合
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    並不是用模板來修復
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    而是需要一系列的蛋白質
    來修剪掉一些核苷酸
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    然後使斷裂端融合在一起
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    這個步驟並非總是那麼精確
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    它可能會造成基因錯亂或是基因的易位
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    但是當沒有相似複製DNA存在時,卻是很有用
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    當然,DNA的改變並非都是不好的事
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    有益的突變可以讓物種演化
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    但大多數的時候,
    我們希望DNA可以維持不變
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    DNA修復有瑕疵與過早老化
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    及許多癌症是有關的
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    所以如果你追求不老泉
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    它早已存在每天運行不斷
    億萬次修復的細胞中了
Title:
當DNA受損的時候,會發生什麼事呢?- Monica Menesini
Description:

看全部課程:http://ed.ted.com/lessons/what-happens-when-your-dna-is-damaged-monica-menesini

僅僅一個細胞中的DNA,每天就會發生數以萬次的損傷。因為DNA提供了藍圖已製造蛋白質讓細胞能正常運作,所以這些傷害可能會造成嚴重的問題--像是癌症。幸運的是,我們的細胞有各種方法可以修復絕大多數的問題。 Monica Menesini即將詳細地告訴我們關於DNA的受損和修復。

教學:Monica Menesini,動畫:FOX Animation Domination High-Def

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:59

Chinese, Traditional subtitles

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