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    生命的起源——值得思考的五個問題
    • 機器開動了

      你站在靜悄悄的展覽室裡,心裡想:「細胞核裡真的毫無活動,像這個靜悄悄的展覽室一樣嗎?」這時,你留意到有個玻璃櫃放置著一個DNA模型,櫃上方有個電子屏幕顯示:「請按鈕看示範」。你一按鈕,講解員的聲音就響起來,說:「DNA有至少兩個重要任務。第一是複製。DNA必須被複製,好讓每個新生細胞都有完整、相同的遺傳信息。請觀看模擬運作。」

      玻璃櫃的一端有道門打開,進來了一個看來很複雜的機器,原來是幾個連在一起的機器人。機器人走向DNA模型,然後爬上去,就像火車沿著軌道行走那樣。機器人爬得很快,你看不清它究竟做了什麼,只見它一爬過,一個DNA就變成兩個完整的DNA。

      講解員說:「大家看到的,是大大簡化了的DNA複製過程。一組稱為酶的分子機器沿著DNA爬行,先把雙股的DNA分開,再用分開後的單股DNA作為模板,在每個單股上產生另一個跟模板互補的單股DNA。我們無法向大家展示機器的每個部分,例如一個在複製DNA之前運作的小工具,這個小工具切開DNA某個部分,讓DNA自由轉動,不致盤繞得太緊。我們也無法展示在DNA複製期間進行的多次『校對』,差錯全都會被發現和修正,準確程度之高令人稱奇。」(請看第16和17頁的插圖)

      複製——DNA的複製過程

      1. 酶機器的這部分把DNA分為兩個單股DNA

      2. 機器的這部分用單股DNA為模板,產生另一個單股,合成雙股DNA

      3. 環狀滑動鉗帶動酶機器,並使其穩定地前進

      4. 兩個完整的雙股DNA形成了

        酶機器複製DNA

      假如把DNA『軌道』放大至火車軌道一般大小,酶機器在其上行走的時速就超過80公里(50英里)

      講解員又說:「我們清楚展示的是速度。大家留意到剛才機器人爬行得很快吧。事實上,在DNA『軌道』上爬行的那組酶,每秒爬大約100個橫檔或鹼基對。23假如把DNA『軌道』放大至火車軌道一般大小,在其上行走的『火車』就以時速超過80公里(50英里)前進。細菌裡微小的『複製機器』比這個速度還要快十倍!在人體細胞中,一隊隊數以百計的『複製機器』會在DNA『軌道』上的不同路段工作,只消八小時就複製了整個基因組。」24(請看第20頁附欄「DNA——能被閱讀及複製的分子」)

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