皮膚衰老的元兇,原來就在你細胞內!?

愛美麗Beauty Talk ─ 2018年10月

什麼是DNA?

脫氧核糖核酸(DNA)是人類和幾乎所有其他生物體的遺傳物質。人體內幾乎每個細胞都有相同的DNA。大多數DNA位於細胞核中(稱為核DNA),但在線粒體中也可以發現少量DNA(稱為線粒體DNA或mtDNA)。線粒體是細胞內的結構,將食物中的能量轉化為細胞可以使用的形式。

DNA中的信息存儲為由四種化學鹼基組成的代碼:adenine腺嘌呤(A),guanine鳥嘌呤(G),cytosine胞嘧啶(C)和thymine胸腺嘧啶(T)。人類DNA由大約30億個鹼基組成,其中99%以上的鹼基在所有人中都是相同的。這些基礎的順序決定了可用於建立和維持有機體的信息,類似於字母表的字母以某種順序出現以形成單詞和句子的方式。

DNA鹼基彼此配對,A與T和C與G配對,形成稱為鹼基對的單元。每個鹼基還與糖分子和磷酸分子連接。鹼基、糖和磷酸鹽一起被稱為Nucleotide核苷酸。核苷酸排列成兩條長鏈,形成稱為雙螺旋的螺旋。雙螺旋結構有點像梯子,鹼基對形成梯子的橫檔,糖和磷酸鹽分子形成梯子的垂直側面。

DNA的一個重要特性是它可以復製或複製自身。雙螺旋中的每條DNA鏈可以用作複製鹼基序列的模板。當細胞分裂時,這是至關重要的,因為每個新細胞需要具有舊細胞中存在的DNA的精確拷貝。

什麼是基因(Genes)?

基因是遺傳的基本物理和功能單位,由DNA組成。一些基因充當了製造蛋白質分子的指令,然而,許多基因並不能編成蛋白質。只有約1%的DNA由蛋白質編碼基因組成;另外99%是非編碼。在人類中,基因的大小從幾百個DNA鹼基到超過200萬個鹼基不等。目前估計人類共有20,000到25,000個基因。每個人的每個基因有兩個拷貝,一個遺傳自父親,另一個遺傳自母親。大多數基因在所有人中是相同的,但少數基因(不到總數的1%)在人與人之間略有不同。等位基因是相同基因的形式,其DNA鹼基序列的差異很小。這些微小的差異成為每個人獨特的身體特徵。

什麼是酶(Enzymes)?


酶是在活細胞中充當催化劑的蛋白質。催化劑增加化學反應發生的速率而不會被消耗或永久地改變。化學反應是將一種或多種物質(稱為試劑、反應物或底物)轉化為另一種物質(產物)的過程。作為催化劑,酶可以一遍又一遍地促進相同的化學反應。許多酶都摻入代謝途徑中。

為了起作用,許多酶需要輔助因子或輔酶的幫助。輔助因子通常是金屬離子,例如鋅、銅、鐵或鎂。鎂是最常見的輔助因子之一,可以激活數百種酶,包括那些製造DNA和許多有助於代謝碳水化合物的酶。

基因轉錄(Transcription)

轉錄是表達的第一步,其中來自基因的信息用於構建功能性產物,例如蛋白質。轉錄的目標是製作基因DNA序列的RNA拷貝。對於蛋白質編碼基因,RNA拷貝或轉錄物攜帶構建多肽(蛋白質或蛋白質亞基)所需的信息。參與轉錄的主要酶是RNA聚合酶(RNA Polymerase),它使用單鏈DNA模板來合成RNA的互補鏈。

轉錄階段:
1. 起始(Initiation)

RNA聚合酶與基因開始附近的啟動子DNA序列結合。每個基因(或細菌中的共轉錄基因組)具有其自身的啟動子。一旦結合,RNA聚合酶就會拆開DNA鏈,提供轉錄所需的單鏈模板。

 

2. 延長(Elongation)

DNA的一條鏈(模板鏈)充當RNA聚合酶的模板。由於它一次“讀取”該模板一個鹼基,聚合酶從互補核苷酸構建RNA分子,形成從5’到3’生長的鏈。RNA轉錄物攜帶與DNA的非模板(編碼)鏈相同的信息,但它含有鹼基尿嘧啶(U)而不是胸腺嘧啶(T)。

 

3. 終止(Termination)

稱為終止子的序列表示RNA轉錄物完成。一旦它們被轉錄,它們就會使轉錄物從RNA聚合酶中釋放出來。

RNA修飾

蛋白質編碼基因的轉錄本稱為前mRNA,必須經過額外處理才能直接翻譯。真核前mRNA必須通過添加5’帽(在開始時)和3’poly-A尾(在末端)來修飾其末端。許多真核前mRNA經歷剪接。在這個過程中,前mRNA的一部分(稱為內含子)被切除,剩餘的部分(稱為外顯子)被卡在一起。末端修飾增加mRNA的穩定性,而剪接使mRNA具有正確的序列。

並非所有基因都被轉錄。相反,轉錄是針對每個基因單獨控制的。細胞會仔細調節轉錄,特定時刻只轉錄需要的產品基因。

細胞核傳送(Nuclear Transport)

細胞核被穿孔的包膜包圍,孔隙由核孔複合物形成。這些核孔允許:

  • 轉錄信使RNA(mRNAs)從細胞核到細胞質的輸出,在那裡發生翻譯。
  • 不同的分子(如轉錄因子) 選擇性和雙向傳輸。

這種分子流動使得細胞核和細胞質之間得到必不可少的溝通,讓細胞知道何時進行分裂,以及如何應對環境的刺激,以及如何適應它們。這種核流入和流出的流量也是保持細胞的組織和功能必不可少的。

較小的分子能通過被動孔擴散,而較大的分子(如蛋白質和mRNA)需要特定轉運蛋白的幫助才能進入或離開細胞核。這種運輸過程非常複雜:在單個人體細胞中,可以有多達5,000個核孔,每個可以每秒傳輸1,000個分子。這意味著在一個細胞中,每秒有多達500萬個分子被輸入和輸出細胞核。

蛋白質翻譯/合成 (Protein Translation/ Synthesis)

當細胞需要生產蛋白質時,信使RNA(mRNA)由細胞核轉送到細胞質,在核醣體 (Ribosome) 中解碼,以產生特定的氨基酸鍊或多肽,該多肽隨後折疊成活性蛋白質並在細胞中發揮其功能。核醣體通過誘導互補tRNA反密碼子序列與mRNA密碼子的結合來促進解碼。每3個密碼子會對應一種特定的氨基酸,當mRNA通過並被核醣體“讀取”時,tRNA攜帶特定的氨基酸按次序排列,令它們鏈接在一起成為多肽。

DIY 教室

轉季修護乳液 50g

配方:
有機小麥乳化蠟 2g
有機亞麻籽油 5g
有機茉莉純露 39g
維他命B5 1g
木蘭降紅粉 0.3g
水苔細胞核修復精華粉 1g
複方植物多肽抗菌劑 1g

製作方法(可觀看網上影片):

  1. 加入有機小麥乳化蠟於量杯(A)內,並放在加熱器上加熱至完全溶解。
  2. 入有機亞麻籽油於量杯(A)內,然後放在加熱器上備用。
  3. 加入30g有機茉莉純露於量杯(B)內,並與量杯(A)一同放在加熱器上加熱至微熱。
  4. 將量杯(B)加入量杯(A)。
  5. 然後攪拌約10分鐘,並呈現奶昔狀,備用。
  6. 加入維他命B5、木蘭降紅粉、水苔細胞核修復精華粉、複方植物多肽抗菌劑及9g有機茉莉純露於量杯(C)內,攪拌至完全溶解。
  7. 將所有材料混合,攪拌約10分鐘,並呈現乳液狀就可以使用。

 

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