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  • 1 # 來看世界呀

    DNA複製過程中既有穩定性,維持著物種遺傳穩定性,但是也有變異性,而這是生物進化的基礎。DNA的遺傳性和穩定性是地球生命自40億年前誕生到現在演化發展的基礎。

    DNA的穩定性首先要從物質構成上說。DNA是脫氧核糖核酸為骨架,以磷酸連線,且一般情況下保持著複雜的構造,這樣的結構已經可以抵抗一些物理化學生物因素的影響,具備一定的穩定性。DNA自身是螺旋雙鏈的構造,只有在轉錄或者翻譯的時候解開螺旋雙鏈,而真核生物的DNA儲存和轉錄翻譯是分開的,DNA解開雙鏈和轉錄都是在細胞核中進行,而核酸向蛋白質的翻譯等功能的發揮則是在細胞質中進行。

    而DNA有著多級構造,大多數人常聽到的就是螺旋雙鏈,然而DNA和蛋白質有非常複雜的聯絡。DNA以核小體為中心,將自己纏繞在核小體蛋白質上,形成了DNA的二級構造,而這還沒完,DNA的二級構造再次以蛋白質為核心,再次纏繞摺疊,然後再次以蛋白質為核心的纏繞摺疊,形成了染色體,長度不過微米級別的染色體中,濃縮了總長度數米的DNA分子,這樣的構造使得DNA更扛造,蛋白質能夠替DNA分子鏈抵擋一些外界的物理化學生物因素的影響。

    DNA的複製也很關鍵。DNA本身是濃縮在染色體中的雙螺旋結構,染色體蛋白可以抵抗一些危害,DNA雙螺旋結構的穩定性也可以抵抗一些危害,DNA受到外界影響發生變異主要集中在DNA轉錄或者複製的時候,這兩種情況下DNA都需要開啟螺旋雙鏈,前者是以DNA中的功能片段也就是基因為基礎合成mRNA,將遺傳資訊從細胞核中轉移到細胞質中,以mRNA為母版,tRNA運來氨基酸,以固有的密碼子形成功能穩定的蛋白,這種轉錄和翻譯不同場所的特點也有助於核酸的穩定性;

    DNA複製的過程中,DNA是半保留複製,DNA的雙鏈解開,細胞內特殊的物質運來鹼基,依靠鹼基互補配對的原則,在舊鏈的基礎上重新形成DNA雙鏈,這樣新形成的DNA雙鏈包含一條舊鏈和一條新鏈,這也避免了出差錯。DNA遺傳的穩定性決定了生物的遺傳穩定性,使得生物種群能在比較長的時間內維持性狀的穩定性,只要外界環境的選擇壓力沒有劇變,生物的進化總是比較緩慢的連續過程。

    但是在轉錄和翻譯的過程中,DNA雙鏈解開了,內部的鹼基直接受到外界因素的影響增加,DNA的序列就可能發生變化,這是基因變異的基礎,變異是生物進化的基礎。但是生物自身也不是完全無法保持基因的穩定性,在細胞記憶體在著限制性內切酶,可以一定程度上檢查鹼基序列的錯配,將其剪下然後重新配上相應的鹼基。不過這種生理作用人無法保證基因100%的正確,少數出錯的那部分就被稱之為變異。而基因的變異也會導致細胞表面物質的改變,這又可以透過免疫系統識別清除,再次保證著生命體的穩定性。

    生物體內有很多種方式保持著基因的穩定性,而基因的穩定性使一種物種得以稱為某種物種,而且能夠較長時間的保證遺傳的穩定性,而變異性使生物適應性不斷變化,隨著自然演變又成為推動生物進化的因素。DNA的這兩種性質也使得地球生命不能長存,不可能永生,碳基構造的物質無法承受較高密度能量的衝擊,某些科學家也認為壽命其實就是基因中累積損傷的結果,人類若無法脫離鹼基構造,很難保證永久的性命。

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