高度分化的細胞為何無法復制DNA,卻能進行轉錄和翻譯,這是它們功能和生命周期決定的。細胞分化后,由于不再進行分裂,因此DNA復制這一在細胞分裂前期進行的過程就被抑制了。然而,每個細胞都需要執行基本的生命活動,這就需要進行轉錄和翻譯,從而合成蛋白質來執行特定功能。
轉錄是DNA表達的關鍵步驟,它在細胞核內進行,RNA聚合酶以DNA為模板,生成信使RNA(mRNA),這一過程確保了基因信息的傳遞。而翻譯則是將mRNA上的遺傳密碼轉化為氨基酸序列,形成蛋白質,這是生命活動的直接執行者。
DNA復制、轉錄和翻譯是細胞生命周期中不同的階段,復制只在分裂細胞中進行以復制整個遺傳物質,而轉錄和翻譯則在所有活細胞中持續,以滿足蛋白質合成的需求。例如,高度分化的神經細胞雖然不復制DNA,但其需要進行轉錄和翻譯來合成維持其功能的特定蛋白質。
DNA復制的特點包括半保留復制,即每條新合成的DNA鏈包含一條親代鏈;有復制起始點,為復制過程提供起點;需要RNA引物啟動復制;雙向進行,但有時可能是單向;以及半不連續復制,兩條鏈的模板合成方式不同。這些特點確保了遺傳信息的精確傳遞和復制。