为什么复制两次产生的DNA中,双链均含N14的DNA密度较低？

DNA复制过程中,双链均含N14(adenine,简称A)的DNA段密度较低,主要有以下几个原因:

1. DNA聚合酶的选择性偏好。DNA聚合酶在复制过程中,对A-T碱基对的识别效率略低于G-C碱基对,所以在同等条件下,含更多A-T碱基对的DNA段,其复制效率会略低,导致该段的密度decrease。

2. DNA结构的不稳定性。DNA双螺旋结构中,A-T碱基对之间的氢键强度比G-C碱基对低,所以含更高A-T比例的DNA结构较不稳定。在 DNA denaturation过程中,这种DNA段更易被破坏,降低其在双链DNA中的比例。

3. DNA修复机制的选择性。DNA损伤修复过程中,DNA聚合酶和其他修复蛋白会优先修复和复制含更高G-C比例的DNA段。所以在同等损伤条件下,含更多A-T碱基对的DNA段修复和复制效率会降低,最终密度下降。

4. DNA唇齿错配的概率。在DNA复制时,DNA聚合酶会发生一定错误匹配,将A-T碱基对错配为G-C碱基对,并且此错配概率高于G-C错配为A-T的情况。所以,经过多代DNA复制,含原本较高A-T比例的DNA段,其A-T碱基对比例会逐渐降低,密度相应减少。

综上,DNA双链均含N14(即A)的DNA段之所以密度较低,是由多种因素共同作用导致的:DNA聚合酶的选择性偏好、DNA结构的相对不稳定性、DNA修复的选择性机制以及DNA复制误配导致的A-T比例降低等。这些效应在长期的DNA复制传递中逐渐累积,最终使得含更高A-T碱基对比例的DNA段密度降低。