DNA复制出错率这么高为什么成了细胞生物的必备??


肯定有,前提是你只考虑存储。

然而我们体内的DNA,单看最基本的存储功能:DNA双链要互相配对形成双螺旋的初级结构,然后和组蛋白结合组成像电话线一样的结构,并继续螺旋构成三级结构和四级结构,四级结构已经压缩了8400倍了,最终形成超高密度的染色体。

染色体螺旋结构

人体细胞核型图

最长的是1号染色体,仅10微米,大约包含3亿个碱基对,占人基因组总长的十分之一。最短的是21号染色体,就是21三体综合征(唐氏综合征)的那条,约含有5千万个碱基对。

除了存储,DNA/染色体的另一个功能就是,维持存储它所需要的环境,物质和能量。简单说就是你把食物存在冰箱,这是一个环境,温度要合适,那就要有能量,细胞就像冰箱一样,提供了合适的空间和温度,并且能通过吸收营养物质制造DNA复制的原材料。

当然DNA要实现这一作用,就要产生执行功能的机器,中间产物就是各种RNA,机器就是各种蛋白组成的细胞器和细胞结构,机器的设计师/蓝本就是DNA,DNA转录成RNA,RNA就是施工队了,RNA翻译成蛋白质,这就是生物界的中心法则。这其中包含无数的结合位点和复杂的调控机制,也是由DNA链和多种蛋白质/酶互相结合而触发的。简单的可以像病毒/细菌一样,复杂的可以像人类一样精密或者恐龙一样庞大,生存周期可以短至20多分钟,也可以长达几百上万年。

DNA复制机器,十几种酶和蛋白质直接参与其中(间接的就更多了),DNA复制采用的是半保留机制,每一条新合成的DNA双链中都有一条来自于母链。

DNA复制是允许出错的,一来是得益于DNA密码子的简并性,即一个氨基酸可以由多种密码子编码,20种常见氨基酸中有8种由四种密码子编码:

另外DNA复制采用半保留方式,大部分物种的DNA聚合酶有利用母链进行纠错的机制。而且对于多倍体生物,就算DNA复制已经结束,还存在同源修复的可能。

最后DNA保持一定的出错率才能产生丰富多彩的生物世界,才能产生人类这种目前最高级别的进化产物。

除了DNA,我想人类就算有AI相助,100年内想找到完全替换DNA所有功能的其他分子,也是不可能完成的任务吧。因为这在和大自然三四十亿年的漫长进化做较量。


第一,DNA复制出错率哪里高了……无干扰条件下自发突变率10^-9~10^-6能算高么?要是这能算高的话那快去买彩票!高概率头奖!

第二,出错率对于生物来说不是原罪,那是创新,是无中生有,一块石头够稳定,条件合适放个几百万年它还是石头,但我们从古猿到现在又多少年呢?要是没有那低的可怜的出错率,可能现在还是单一原始细胞状态?

第三,肯定可以存在另一套甚至很多套比DNA/RNA更好用的遗传存储系统,在某些平行宇宙?至于找不找得到或者我们能否设计出来,目前还是玄学(无法证明或者证伪)。


首先告诉你,DNA必须要有一定的出错的几率,这样才能有突变的发生。虽然绝大多数的突变都是有害的,但是如果想进化就必须有这种方式

为什么是细胞生物的必备呢?自私的基因这本书里的说法是,在生命最初的时候可能存在著许多的方式,有的是DNA/RNA这种有的不是,但是核酸复制的方式最后赢了。所以大家都是DNA/RNA了

单纯问遗传信息储存的话呢,现在电脑就很厉害啊。所以可能未来真的是灵体话吧


没有。这是最好的。


当然有,人类基因只是地球环境下得信息传递的产物,而这种信息传递的产物不能在地球以外的地方有,因为基因一旦受紫外线能量就会断裂,并且DNA并不是最完美的信息传递载体,要想突破地球开发宇宙,必定要找到一种更适合外太空的信息传递载体,才能适应外太空的环境,并且开发宇宙


暂时没有。DNA 的结构穏定而且是全体通用的,所有的物种都是由ATCG组成的


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