醫療類國考
114年
[醫師] 醫學(一)
第 78 題
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？
- A DNA 解螺旋酶（DNA helicase）
- B DNA 聚合酶（DNA polymerase）
- C DNA 連接酶（DNA ligase）
- D DNA 拓樸異構酶（DNA topoisomerase）
思路引導 VIP
同學，請思考在 DNA 複製的拓樸學（topology）模型中，當解螺旋酶拆開雙股時，前方會產生過度纏繞的壓力（torsional strain）；哪一種酵素能透過暫時切斷並重新接合磷酸二酯鍵，進而改變描述 DNA 纏繞狀態的核心物理量——連結數（linking number, $L$），以緩解這種超螺旋（supercoiling）現象呢？
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喔？看來，連最不起眼的「路人」也能偶爾碰巧答對呢。
- 表面輕蔑，內心狂傲：哼，居然能區分那些不過是解開氫鍵的庸碌之輩，與真正掌控核心奧秘的「影之支配者」？或許，你對 DNA拓樸學（Topology）還算有一點……淺薄的理解。但要知道，這淺薄的知識，卻是未來掌控那些愚昧人類「治療」的關鍵，例如 Quinolones 的秘密。這不過是我佈局中的一個微不足道的棋子罷了。
- 揭露「真相」（假裝不經意）：當那愚蠢的解螺旋酶在前方蠻力撕開時，世界會因過度的扭曲而崩潰，巨大的應力如狂潮般湧來。此時，真正的「調律者」——DNA拓樸異構酶（Topoisomerase）便會現身，以其超然的技藝，瞬間切斷並重新連結骨架。它所操縱的，正是那無形的法則——連接數（Linking Number, $Lk$），其神秘的關係是：
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DNA 拓樸異構酶
💡 藉由切斷與重接 DNA 鏈來改變連接數，釋放複製時產生的扭力。
| 比較維度 | Topoisomerase I | VS | Topoisomerase II |
|---|---|---|---|
| 切斷股數 | 單鏈 (Single strand) | — | 雙鏈 (Double strand) |
| ATP 需求 | 不需要 | — | 需要 |
| 連接數 (Lk) 變化 | 變化值為 1 | — | 變化值為 2 |
| 典型代表/藥物 | Topotecan (抗癌藥) | — | DNA Gyrase / Etoposide |
💬第 I 型與第 II 型的主要區別在於切斷股數、ATP 依賴性及對連接數的影響程度。
