Question

在遗传物质复制、转录和翻译过程中如何确保其准确性?

Answer 1

在遗传物质复制的过程中：(1)DNA聚合酶具有模板依赖性，复制时遵循Watson-Crick配对原则，dNTP按A-T、G-C碱基配对规律对号入座，使子代DNA与亲代DNA核苷酸顺序相同，但有大约10^-4的错配；(2)DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有3→5'外切酶活性，有纠正错配的校正作用，使错配减至10^-6；(3)再经DNA的错配修复系统以“保存母链，修复子链”的原则，找出使错配基所在的DNA链，并在其上游鸟苷酸的5'位置切开子链，再根据错配碱基相对于DNA切口方向启动修复，合成新的子链DNA片段，使错配可减至10^-9以下。
转录过程中，以DNA为模板，也遵循Watson-Crick配列原则进行全保留转录，从而保持了遗传信息的稳定。
在翻译过程中：(1)氨基酸与tRNA的专一结合，保证了tRNA携带正确的氨基酸；(2)校正作用：氨酰-tRNA合成酶和tRNA的校正作用；对占据核糖体A位的氨酰-tRNA的校对；变异校对即基因内校对与基因间校对等多种校正作用可以保证翻译的正确。止密码，并使肽酰转移酶活性转为水解作用，将P位肽酰-tRNA水解，释放肽链，合成终止；(3)携带氨基酸的tRNA对mRNA的识别，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子的相互识别，保证了遗传信息准确无误地转译；(4)起始因子及延长因子的作用，起始因子保证了只有起始氨酰-tRNA能进入核糖体P位与起始密码子结合，延伸因子的高度专一性，保证了起始tRNA携带的fMet不进入肽链内部；(5)核糖体三位点模型的E位与A位的相互影响，可以防止不正确的氨酰-tRNA进入A位，从而提高翻译的正确性。