第(1/3)頁 眾所周知,dna是一種遺傳物質(zhì)。它由四種較為簡單的脫氧核糖核苷酸分子組成,每個分子上都攜帶著名為堿基的標(biāo)簽,所以我們就干脆用這四種標(biāo)簽來指代這四種分子,分別為腺嘌呤a、鳥嘌呤g、胞嘧啶c、胸腺嘧啶t。 這四種核苷酸分子首尾相連形成了超長鏈條,就像一個個金屬圈嵌套形成的長鐵鏈,使得dna分子呈現(xiàn)出細(xì)長的纖維形態(tài)。 dna根據(jù)堿基互補(bǔ)原則,由兩條單鏈螺旋纏繞組成。由于堿基之間的氫鍵具有固定的數(shù)目和dna兩條鏈之間的距離保持不變,使得堿基配對必須遵循一定的規(guī)律:a一定與t配對,g一定與c配對。這就是堿基互補(bǔ)原則。 這些緊密排列的堿基,用極其晦澀難懂的語言記錄著生命的藍(lán)圖。在每一次生命的繁衍過程中,兩條dna長鏈都會解離螺旋構(gòu)型各自為營,遺傳信息就是這樣代代相傳、永不湮滅的。 這些由氫、氧、碳、氮、磷等最簡單的元素組成的平淡無奇的化學(xué)物質(zhì),在億萬年間,始終流淌的地球生命河道里。它們就像世代珍藏的族譜,將先輩們的特征和記憶代代流傳,成就了子子孫孫與生俱來的驕傲和榮光。 早在百年前,孟德爾、埃弗里、赫爾希-蔡斯等偉大的科學(xué)家們,就已經(jīng)證明了dna是遺傳物質(zhì),是生命繁衍生息的關(guān)鍵。但人類作為一種高級生命,對dna的探索,并不會止步于此。 70年前,弗朗西斯·克里克提出了遺傳物質(zhì)決定生物性狀的過程——中心法則。 “中心法則”的核心內(nèi)容是:dna通過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟來指導(dǎo)蛋白質(zhì)的生產(chǎn),進(jìn)而決定了我們長得多高、單眼皮還是雙眼皮、擅長音樂還是運(yùn)動。 其中,轉(zhuǎn)錄指依據(jù)dna雙鏈中的一條鏈,依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,生產(chǎn)出信使rna。而翻譯指將信使rna中的堿基排列解碼,每三個堿基對應(yīng)一個氨基酸。多個氨基酸脫水縮合形成肽鏈,肽鏈又折疊成為蛋白質(zhì)。 于是,形形色色的dna便決定了形形色色的物種和形形色色的人。作為世界上最復(fù)雜的生命,人類繁衍進(jìn)化了幾十億年。 而這些由10的23次個原子組成、以納米為空間尺度、以微米為空間尺度在三維時空中運(yùn)動和發(fā)展的物體的全部秘密,都線性地儲藏在區(qū)區(qū)30億個堿基對組成dna中。 可以說,dna是世界上信息密度最高的物質(zhì)。在不到1微克的重量中,濃縮了一個生命的過去、現(xiàn)在和將來。 對于渴望理解生命奧義的的我們而言,dna就像建筑師的藍(lán)圖,提供了解析和探索生命的指南。 在過去的幾十年間,遺傳學(xué)手段幫助我們理解了許多人類基因的功能。當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)某個疾病患者體內(nèi)存在某個基因的功能缺失,便自然而然地將這個基因與他的疾病聯(lián)系在一起。比如白化病、血友病,甚至更為復(fù)雜的某些癌癥和代謝疾病,都可以用如此簡單的手段加以研究。 緊接著,我們馬上也可以想象,如果有一天我們能夠改造基因,就能消滅某些頑疾,甚至是增強(qiáng)某些機(jī)能。 第(1/3)頁