專技高考-醫師(一)醫學(一)(包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用)108 年第 81 題單選題
在大腸桿菌中,下列何者為Dam甲基化酶(Dam methylase)所扮演的功能?
A甲基化尿嘧啶(uracil),使之轉化為胸腺嘧啶(thymine)
B對DNA模板股(template strand)的修飾,以便DNA修復系統的辨認正確答案
C去除模板股(template strand)上的錯誤配對
D修復編碼股(coding strand)上的錯誤配對
B正確答案
Dam甲基化酶在大腸桿菌中甲基化GATC序列的腺嘌呤,標記母股(模板股),幫助錯配修復系統分辨新舊股。
為什麼答案是 B
Dam甲基化酶將GATC序列中腺嘌呤N6位甲基化。DNA複製後,舊股(模板股)已甲基化、新股尚未甲基化,形成半甲基化狀態,MutH/L/S錯配修復系統藉此辨認並切除新股上的錯誤。
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完整詳解
Pro · 無限重點 Dam甲基化酶在大腸桿菌中甲基化GATC序列的腺嘌呤,標記母股(模板股),幫助錯配修復系統分辨新舊股。
看到Dam→想到GATC腺嘌呤甲基化→模板股(舊股)被標記→錯配修復靠它辨認。
逐選項分析
A✕
U→T的轉換是由胸苷酸合成酶(thymidylate synthase)催化dUMP→dTMP,與Dam無關。Dam只甲基化腺嘌呤(A),不處理尿嘧啶。
B✓ 正確
Dam甲基化酶將GATC序列中腺嘌呤N6位甲基化。DNA複製後,舊股(模板股)已甲基化、新股尚未甲基化,形成半甲基化狀態,MutH/L/S錯配修復系統藉此辨認並切除新股上的錯誤。
C✕ 陷阱
錯配修復應切除「新股(未甲基化)」上的錯誤,而非模板股。若切除模板股反而會把正確序列當錯誤移除,造成突變固定。此選項方向顛倒。
D✕
Dam本身不執行修復動作,只負責「標記」。實際修復由MutH(切割)、UvrD(解旋)、外切酶與DNA聚合酶III完成。且修復針對新合成股,非特定編碼股。
大腸桿菌 Methyl-directed Mismatch Repair (MMR)
| 蛋白 | 功能 | 作用位置 |
|---|
| Dam methylase | 甲基化GATC的A(N6位) | 母股(模板股) |
| MutS | 辨認錯配鹼基 | 錯配處 |
| MutL | 連結MutS與MutH | 橋樑 |
| MutH | 切割未甲基化的新股 | GATC位點 |
| DNA Pol III | 重新合成正確序列 | 新股 |
Dam甲基化酶專門標記母股(模板股)上的GATC序列,讓修復系統認得「這是對的參考答案」。DNA複製剛結束時,只有母股被甲基化,新合成的子股還沒標記,所以MMR系統看到錯配時,會切除「未甲基化那條」也就是新股上的錯誤鹼基。最常見的混淆是把切除對象搞反:明明Dam標記的是正確模板,修復系統怎麼可能去切它?記住Dam的功能是「保護正確答案」,錯配修復永遠朝「沒保護的那條新股」下手,這是方向性判斷的核心。
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