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人類衰老是DNA的衰老還是細胞的衰老?

作者:怪博士李雷

可能很多人都覺得DNA複制和細胞複制是一回事,是以有人就覺得人類衰老可能就是DNA的衰老,真的是這樣嗎?作為一個生物學博士,今天來和大家科普一下。

01,什麼是DNA複制?

DNA複制是指DNA雙鍊在細胞分裂以前進行的複制過程,從一個原始DNA分子産生兩個DNA分子的生物學過程。DNA複制是通過名為半保留複制的機制來得以順利完成的。

DNA複制發生在所有以DNA為遺傳物質的生物體中,是生物遺傳的基礎。

02,什麼是細胞複制?

細胞複制是一個高度協調的過程,需要多個蛋白質和酶的參與。其中,細胞分裂蛋白和酶起着關鍵的作用。細胞分裂蛋白是細胞分裂過程中不可或缺的蛋白質,它們通過調控細胞骨架的改變和細胞膜的變化來實作細胞分裂。細胞分裂酶是細胞分裂過程中産生的酶,它們可以催化細胞分裂所需的化學反應,促進細胞分裂的進行。細胞複制不僅在生物體發育過程中起着關鍵作用,還與許多疾病的發生有關。例如,癌症是由細胞異常增殖引起的疾病,而細胞複制的異常往往是癌症發生的根源之一。

03,它們二者的關系

DNA複制來維持DNA遺傳資訊的完整,并且對細胞複制起到了重要的作用。是以嚴格地說,DNA複制和細胞複制是兩碼事,盡管很多時候,二者聯系在一起。

打個比方:如果一間房子,那麼DNA就是房子裡面的人。

人類衰老是DNA的衰老還是細胞的衰老?

如果家裡的人生了個娃(相當于複制),那麼是否意味着房子忽然一變倆了?答案當然是否定的了。

DNA複制是由一系列DNA複制相關的酶控制,而細胞的複制,則是更複雜的一系列内容,這種複制,并不僅僅是DNA的複制,還包括細胞器的複制(比如線粒體、高爾基體等等這些耳熟能詳的東西)。除此以外,還包括細胞結構的複制,比如典型的是,細胞核,細胞骨架。

人類衰老是DNA的衰老還是細胞的衰老?

是以,總體上說DNA複制雖然很多時候和細胞複制聯系在一起,但是有時候二者并不是絕對相關的。

DNA複制,但是細胞卻沒複制,比如典型的染色體加倍過程。著名的秋水仙素

人類衰老是DNA的衰老還是細胞的衰老?

DNA沒複制,但是細胞卻複制了,比如典型的染色體減半過程,著名的減數分裂

人類衰老是DNA的衰老還是細胞的衰老?

04,人類的衰老問題

再來說說大家都最為關注的人類衰老問題,人類的衰老不僅僅是DNA衰老,還有很多其他的衰老,下面是衰老經典文章《The Hallmarks of Aging》 中的示例圖:

人類衰老是DNA的衰老還是細胞的衰老?

衰老的表現包括:

基因組不穩定性(genomic instability)

端粒縮短(telomere attrition)

表觀遺傳學改變(epigenetic alterations)

蛋白内穩态喪失(loss of proteostasis)

營養感應失調(deregulated nutrient sensing)

線粒體功能異常(mitochondrial dysfunction)

細胞衰老(cellular senescence)

幹細胞耗竭(stem cell exhaustion)

細胞間資訊交換改變(altered intercellular communication)

基因組不穩定性隻是其中一小部分,端粒啊,表觀啊等等,都會影響到衰老。

最後,細胞不是無限複制的,哪怕幹細胞都會衰老。

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