生物化學與分子生物學/DNA損傷和損傷修復

DNA損傷和損傷修復 - DNA損傷 - DNA損傷修復 - DNA損傷及其修復的意義
生物遺傳物質 DNA的遺傳保守性是維持生物物種相對穩定的最主要因素。然而,在長期的生物演進過程中,生物體時刻受到來自內、外環境中各種因素的影響,DNA 的改變不可避免。各種體內外因素所導致的 DNA 組成與結構變化稱為 DNA 損傷(DNA damage)。DNA 損傷可產生兩種後果:一是損傷導致 DNA 的結構發生永久性改變,即突變;二是損傷導致 DNA失去作為複製和(或)轉錄的模板的功能。
在長期的生物進化中,無論低等生物還是高等生物均形成了自己的 DNA 損傷修復系統,可隨時修復損傷的 DNA,恢復 DNA 的正常結構,保持細胞的正常功能。實際上,DNA 損傷的同時即伴有DNA 損傷修復系統的啟動。受損細胞的轉歸,在很大程度上,取決於 DNA 損傷的修復效果,如損傷被正確修復,細胞的 DNA 的結構恢復正常,細胞就能夠維持正常狀態;如損傷嚴重,DNA不能被有效修復,則可能通過凋亡的方式,清除這些 DNA 受損的細胞,降低 DNA 損傷對生物體遺傳信息穩定性的影響。另外,當 DNA 的損傷發生不完全修復時,DNA 發生突變,染色體發生畸變,可誘導細胞出現功能改變,甚至出現衰老、細胞惡性轉化等生理病理變化。 當然,如果遺傳物質具有絕對的穩定性,那麼生物將失去其進化的基礎,就不會呈現大千世界、萬物生輝的自然景象。因此,自然界生物的多樣性 依賴於 DNA 損傷與 DNA 損傷修復之間的良好平衡。