Question

DNA聚合酶I既可以合成DNA链又可以降解DNA，对此你是怎样理解？

Answer 1

这是必要的。

这种双重性是为了保证DNA复制的准确性。

聚合酶I边合成边水解的特点通过概率论原理使得DNA复制的错误减少。

举个例子，某个聚合酶I连接上一个碱基的概率是80%，水解掉一个碱基的概率是20%(合成概率大于水解，否则整个DNA就难以合成了)。碱基错配的概率是1%（正确配对的概率高，这是符合热力学原理的）。
当一个碱基错配的时候，有20%概率会被水解掉然后再次配对，第二次配对正确的概率是99%，也就是说一个错配的碱基几乎有20%的概率被一次性修复，就算第二次配对还是错误的，还是有机会被水解然后再配对。
反过来说对于正确的碱基，被水解掉然后再次配对变成错误碱基的概率是20%×1%=0.2%，而且还有继续被修复的可能，所以几乎可以忽略不计。

综上所述，修复的概率其实高于16%。所以整体DNA碱基错误的比例在0.8%以下。

如果聚合酶I没有水解功能，错误的比例就仍然是1%。

可见这种水解功能对DNA的准确复制是有好处的。

Answer 2

本来所有生化反应都是可逆反应，处于一个相对平衡的状态。而DNA聚合酶在起到合成或者降解的作用时，其所处微环境和生化条件并不一样，因此这种情况的出现是正常的。另外，对于生物体而言，这样的进化结果也是经济可行的，减少了基因数，同一个基因，甚至是同一种蛋白可以充当多种作用，提高了基因的利用率。