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DNA的功能是什么

徐信群 普内科 主任医师

南昌大学第一附属医院 三甲

DNA的功能主要包括遗传信息存储、基因表达调控、遗传信息传递、维持基因组稳定性以及作为分子进化基础等。它是生物体遗传和生命活动的核心物质,对个体发育和物种延续具有重要作用。

1、遗传信息存储

DNA通过碱基序列编码生物体的遗传信息。其双螺旋结构中的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶通过特定排列组合形成遗传密码,这些密码决定蛋白质的氨基酸序列,进而调控生物性状。人类基因组约含有30亿个碱基对,承载着构建生命体所需的全部遗传指令。

2、基因表达调控

DNA通过启动子、增强子等调控元件控制基因的时空表达。在细胞分化过程中,特定DNA区域会与组蛋白发生甲基化或乙酰化修饰,这种表观遗传调控机制能使不同细胞类型选择性激活功能基因,例如肝细胞表达白蛋白基因而红细胞表达血红蛋白基因。

3、遗传信息传递

DNA半保留复制机制确保遗传信息准确传递给子代细胞。复制过程中解旋酶打开双链,DNA聚合酶以母链为模板合成互补链,错配率低至10亿分之一。这种精确复制能力是细胞分裂和个体生长发育的基础。

4、维持基因组稳定性

DNA修复系统持续监测并纠正损伤。紫外线引起的嘧啶二聚体可通过光复活酶修复,双链断裂则通过非同源末端连接或同源重组修复。人体每天每个细胞约发生数万次DNA损伤,完善的修复机制保障遗传信息完整性。

5、分子进化基础

DNA序列变异为生物进化提供原材料。基因突变、重组和横向转移产生的遗传多样性,经过自然选择形成物种适应性。例如人类与黑猩猩基因组差异仅约1.2%,却造就显著表型差异,印证DNA变异在进化中的驱动作用。

DNA的正常功能对维持生命活动至关重要。建议避免接触电离辐射和化学诱变剂,保持均衡饮食摄入抗氧化营养素,定期进行遗传咨询和肿瘤筛查。若出现与DNA损伤相关的疾病症状,应及时就医进行基因检测和针对性治疗。

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