114年:醫學一(1)
下列何者可以通過改變 DNA的連接數( linking number ),來調控 DNA的緊密度或纏繞狀態,並在 DNA的複製過程中扮演關鍵角色?
ADNA解螺旋酶( DNA helicase )
BDNA聚合酶( DNA polymerase )
CDNA連接酶( DNA ligase )
DDNA拓樸異構酶( DNA topoisomerase )
詳細解析
本題觀念:
本題考查的核心觀念是 DNA 拓撲學(DNA Topology) 與 連接數(Linking number, Lk) 的調控。在 DNA 複製、轉錄等過程中,DNA 雙螺旋結構的解開會導致局部產生超螺旋(supercoiling)壓力。細胞必須利用特定的酵素來改變 DNA 的連接數,以釋放這種張力並調控 DNA 的緊密度(compactness)與纏繞狀態(winding state)。
連接數公式: 只有切斷 DNA 的磷酸二酯鍵(phosphodiester backbone),讓一股或兩股 DNA 穿過切口,再重新連接,才能改變閉合環狀 DNA 的連接數。
選項分析
- A. DNA解螺旋酶( DNA helicase ):
- 錯誤。Helicase 的功能是利用 ATP 水解的能量,破壞鹼基對之間的氫鍵,將雙股 DNA 解開成單股,以便進行複製。
- 雖然 Helicase 的解旋動作會導致前方 DNA 產生正超螺旋(positive supercoiling),增加扭力,但它本身不具備切斷並重新連接 DNA 骨架的能力,因此無法改變閉合 DNA 分子的總連接數
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