细胞在混沌宇宙中保持高度秩序的能力取决于以化学形式作为DNA携带的大量遗传信息的准确复制。这个过程称为DNA复制,必须在细胞产生两个遗传相同的子细胞之前发生。的主要顺序还需要对此遗传信息进行持续监视和修复,因为细胞内部的DNA被化学物质和来自环境的辐射以及热事故和反应性分子反复损害。在本章中,我们描述了复制和修复细胞DNA的蛋白质机器。这些机器催化了细胞内发生的一些最快,最积极的过程,它们的机制清楚地表明了细胞化学的优雅和效率。虽然细胞的短期存活可以取决于预防其DNA的变化,但物种的长期存活要求DNA序列在许多世代中都可以改变。尽管细胞为保护其DNA做出了巨大努力,但DNA序列的偶尔会发生变化。随着时间的流逝,这些变化提供了遗传变异,其选择压力在生物体演变过程中起作用。我们开始了本章,简要讨论了DNA中发生的变化,该变化一代又一代地传递。接下来,我们将讨论细胞机制 - DNA复制和DNA修复 - 负责将这些变化保持在最低限度。最后,我们考虑了细胞改变DNA序列的一些最有趣的方式,重点是DNA重组以及在我们的杂种中,特殊的DNA序列的运动称为转座元素。
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