像DNA一樣的生活

空白說 發佈 2020-01-11T09:37:32+00:00

雙鏈的DNA首先細胞會把DNA複製這樣一個大目標分成三個小目標,也就是雙鏈解開、延長、終止。以E.coli,也就是大腸桿菌為例,它的DNA序列上有一段很特殊的固定的序列,長度是245bp,我們把它叫做oriC。

我很多時候覺得,細胞做一件事情要比人做一件事情認真很多,也要精細很多。如果人平時做事也能像一個細胞一樣,認真嚴謹,行為仔細,很多困難的事情其實都能很好的辦成。

至於細胞到底怎麼辦事的,我們以一個原核細胞中最常見的行為,也就是DNA分子的合成為例看一看。



首先細胞會把DNA複製這樣一個大目標分成三個小目標,也就是雙鏈解開、延長、終止。然後它又將這每個小目標,又分為許多具體的步驟。同時,許多分子分工明確,有條不紊的幫助細胞完成這些步驟。

首先,我們的細胞要實現雙鏈解開這個小目標。想要實現這個目標,就需要有分子來幫忙把模板DNA解開。

以E.coli,也就是大腸桿菌為例,它的DNA序列上有一段很特殊的固定的序列,長度是245bp,我們把它叫做oriC。

當合成過程開始的時候,會有一個先驅者,也就是我們的DnaA分子,勇敢的結合到這個oriC序列上。接著,在它的基礎上,另外一個能工巧匠DnaB立刻抓住機會,開始把DNA雙鏈解旋。同時為了解旋更好的進行,另外一個工匠DnaG蛋白也會衝上來,幫助DnaB一起進行解旋工作。

在它們的不斷努力下,DNA雙鏈被順利解開。接下來,為了保證革命成果的穩定,會有一個蛋白SSB加入進來,維持這已經解開的雙螺旋的穩定。

在各個分子分工明確的有序工作下,DNA分子終於穩定的解開雙鏈,第一個小目標實現。

第二步,細胞要在已經解開的DNA分子上,開始分別以其中的一條鏈為模板,開始合成新的DNA。

我們知道,脫氧核苷酸是不能直接接到DNA模板上的,它需要一個叫做引物的先驅先結合上去,然後4種脫氧核苷酸首先接到引物上,然後才能開始一個接一個的接下去,進而讓整個DNA分子延長。

然而引物並不是憑空就能出現的,它需要一個叫做引物酶的東西來幫忙合成。

但是引物酶這貨賊挑剔,沒有一個好的環境它不老實幹活。

於是乎DnaB、DnaC在複製的起始區給它形成了一個複合體,給它創造了一個好的環境,然後引物酶進入,形成引發體。

接著引物酶使用ATP的能量開始合成引物,結合到模板鏈上。引物提供了一個3'-OH末端,給脫氧核苷酸的結合提供了基礎。

引物合成好以後,DNA合成酶DNApolⅢ辨認引物,開始延長新的DNA分子。

於是,細胞的第一個小目標就實現了,該進行第二個小目標了。

我們知道DNA有兩條鏈,所以在解旋之後,兩條鏈上都要進行複製過程,但是兩條鏈並不是同時複製的。其中一條會隨著解旋的方向複製產生,是複製的先驅者,這條鏈稱為前導鏈。

另外一條要等到模板解開足夠的長度,才會再一次生成引物然後延長。延長完一次之後,繼續等待一段時間,再繼續延長。最後生成一個個小的片段,稱為岡崎片段。



兩條鏈同時從5'端向3'端延長,最終將整個DNA複製完成,延長結束。

最後實現第三個小目標,雙向複製在終止點匯合,RNA水解酶水解引物。然後DNA polⅠ填補引物留下的空缺,DNA連接酶將各個岡崎片段連接起來,最後形成一個完整的DNA。

在這個過程中我們可以看到,DNA的合成的過程其實是一個非常優秀的做事的過程。

首先它目標清晰,很清楚自己要做什麼。

其次,它很認真的把整個過程分成了好幾個能夠執行的小步驟,從而能夠一點點的很好的完成它。

最後,我們可以發現,即使在執行小步驟的過程中,它也非常的認真仔細。既有先驅者,又有執行者,又有幫助的,還有善後的,一步一步有條不紊分工明確。

我想,如果一個人做事可以這樣,那他一定可以把事情做得很好。

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