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❒ DNA的複製流程
DNA的複製流程如＜圖一＞所示，詳細步驟如下：
➤DNA複製前會先將DNA分成數個段落，我們稱為「複製子(Replicon)」，每個段落中央有一個複製起點，如＜圖一(a)＞所示。
➤DNA解螺旋酶移動到DNA複製起點附近，解開DNA的雙股螺旋結構，如＜圖一(b)＞所示。
➤DNA聚合酶移動到DNA複製起點附近，開始進行DNA複製，將DNA雙股(A、T、G、C)分別複製成另外兩股的DNA(A、T、G、C)，如＜圖一(c)＞所示。
➤不同段落的DNA複製完成以後會互相連接，如＜圖一(d)＞所示。
➤雙股DNA完全複製以後恢復DNA雙股螺旋結構。

圖一　DNA的複製流程。

資料來源：李權益，分子生物學，合記圖書出版社。＜我要買書＞

❒ DNA的突變
DNA在複製的時候可能因為某些原因而產生突變，比較常見的突變種類包括下列幾種：
➤靜默突變：對蛋白質轉譯沒有影響，例如：DNA複製的時候，模版股原本是ACA，不小心複製成ACG，結果新細胞的DNA將來要轉錄成mRNA的時候會由UGU變成UGC，查＜表一＞結果都是轉譯出Cys(胱胺酸)。這種突變不會造成蛋白質轉譯的錯誤，呼～好險！大家有沒有發現，標準遺傳密碼表裡有許多不同的RNA序列對應同一種胺基酸呢？科學家發現，老天爺早就替我們設想好了，將許多容易複製錯誤的DNA序列對應同一種胺基酸，這樣子就算複製錯誤也沒關係囉！
➤錯義突變：對蛋白質轉譯有影響，例如：DNA複製的時候，模版股原本是ACA，不小心複製成ACC，結果新細胞的DNA將來要轉錄成mRNA的時候會由UGU變成UGG，查＜表一＞結果原本UGU可以轉譯出Cys(胱胺酸)，但是複製錯誤後的UGG卻轉譯出Trp(色氨酸)，這種突變會造成蛋白質轉譯錯誤，慘了啦！
➤無義突變：對蛋白質轉譯有影響，例如：DNA複製的時候，模版股原本是ACA，不小心複製成ACT，結果新細胞的DNA將來要轉錄成mRNA的時候會由UGU變成UGA，查＜表一＞結果原本UGU可以轉譯出Cys(胱胺酸)，但是複製錯誤後的UGA可以轉譯出Stop，形成終止信號，結果這條蛋白質只形成一半就斷掉了。知識力www.ansforce.com。
➤缺失(Deletion)：DNA複製的時候少了一個或數個核苷酸，造成之後所有的胺基酸序列都錯了，如＜圖二(a)＞所示為正確的DNA模版股，如果染色體複製的時候少了一個C，則蛋白質變成Met－Arg－Stop，如＜圖二(b)＞所示，顯然與正確的蛋白質不同。
➤嵌入(Insertion)：DNA複製的時候多了一個或數個核苷酸，造成之後所有的胺基酸序列都錯了，如＜圖二(a)＞所示為正確的DNA模版股，如果染色體複製的時候多了一個G，則蛋白質變成Met－Arg－Gly－Glu，如＜圖二(c)＞所示，顯然與正確的蛋白質不同。

表一　標準遺傳密碼表。

資料來源：李權益，分子生物學，合記圖書出版社。＜我要買書＞

圖二　DNA複製錯誤。
 

❒ DNA突變的原因
➤複製錯誤：科學家發現，DNA聚合酶平均每聚合100億個核苷酸就會發生1次錯誤，人類複製一個細胞恰好需要聚合大約90億個核苷酸，所以大約每複製一個細胞就會產生一次突變，大部份的突變都可以經由標準遺傳密碼「降低錯誤機率」的特性來修復，如果突變仍然發生，複製錯誤的DNA會產生異常的蛋白質，隨著生物體年齡成長累積在體內，最後可能形成癌細胞，這是目前被醫學界接受的癌細胞產生原因之一。
➤紫外線：紫外線是很高的能量，會造成DNA複製的時候，核苷酸C與T發生鍵結(原本應該是A與T、G與C才對)，而複製出不正常的DNA，這種現象會被p53酶(一種蛋白質)修復，如果長期照射紫外線造成產生p53酶的基因失去功能，則無法產生p53酶，就無法修復紫外線造成其他DNA的突變，最後會形成皮膚癌，這是目前被醫學界接受的皮膚癌產生原因之一。
➤化學物質(致癌物質)：可能造成DNA複製錯誤的化學物質有很多，如果常吃就容易產生癌細胞：
1.鹼基類似物：化學結構與正常的核苷酸(A、T、G、C)相似，被DNA聚合酶誤認為正常的核苷酸而併入DNA中造成錯誤。
2.烷化劑：會使核苷酸產生烷基化反應，而變成不正常的核苷酸。
3.脫氨劑：亞硝酸(HNO2)會引起脫氨作用，使正常核苷酸上的胺基產生變化，亞硝酸類的防腐劑大多使用在香腸、臘肉等食品上，所以建議大家還是少吃吧！
➤高活性物質：高活性的物質進入人體可能會產生自由基，由於自由基具有很強的活性，可以引發不正常的生化反應而造成DNA複製錯誤。

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