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作为生命的“蓝图”,DNA到底是怎么工作的?-每日消息

2023-06-25 20:41:27 来源:魅力科学君

你知道吗?我们身体里的每个细胞里,都有一种叫做DNA的分子,它们是生命的“蓝图”,告诉了我们的细胞如何生长,也决定了我们的外貌特征。那作为生命的“蓝图”,DNA到底是怎么工作的呢?下面我们就来简单介绍一下。

DNA的全称是脱氧核糖核酸,是一种超大的分子,有多大呢?这样说吧,如果将你的DNA拉直,那么它的长度将与你的身高差不多。不过在我们的细胞中,DNA并没有被“拉直”,而是呈现为一种像扭曲的梯子一样的双螺旋结构。


(资料图片)

这个“梯子”由更小的分子构成,其两边是糖和磷酸分子,而它的“横杆”则是由4种不同的化学物质组成,它们被称为碱基,通常用字母A、T、G和C来代表,其中A代表腺嘌呤,T代表胸腺嘧啶,G代表鸟嘌呤,C代表胞嘧啶。

需要知道的是,这四个“字母”不是随便配对的,它们都有固定的对象,比如说A和T是一对,C和G是一对,这样,每个“横杆”上就有两个“字母”,并且只能是A-T或者C-G,这样一直重复下去,就形成了一个超大的DNA分子。

这些“字母”的顺序就是生命的密码,指导着细胞如何制造蛋白质,它们可以像一本书一样被阅读,每三个“字母”就组成一个密码子,每个密码子指定一个特定的氨基酸,也就是构成蛋白质的基本单位,多个密码子就组成了一个基因,而每一个基因就是一段指令,告诉细胞如何制造一个特定的蛋白质。

不过在制造这些蛋白质的时候,细胞可能会遇到一个小问题,即:氨基酸存在于细胞核之外,DNA则存在于细胞核中,而氨基酸不能进入细胞核中,与此同时,DNA也不能被带出细胞核之外,那我们的细胞是怎么做的呢?

想象一下,假设你想制造一个机器人,现在你有制造这个机器人的所有零件,但是不知道如何将这些零件正确地组装在一起,不过在一座图书馆里,有一本教你如何组装零件的说明书,现在问题来了,这座图书馆不允许你将说明书带出去,也不允许你将制造机器人的零件带进来,但允许你对说明书进行拍摄。

在这种情况下,你会怎么办呢?当然就是用你的手机(或者其他的拍摄设备)将说明书拍摄下来,拍摄完毕之后,你就可以回去根据拍摄到的照片将所有零件组装起来,进而制造出你想要的机器人。

实际上,细胞采用的方法也与之类似,它们会对DNA进行复制,并生成“副本”,这种“副本”被称为“信使核糖核酸”(mRNA),细胞可以把它们从细胞核中带出去,到达细胞的外部,那里有可以用来制造蛋白质的“车间”——核糖体。

核糖体是一种颗粒状细胞器,这里是细胞中制造蛋白质的场所,核糖体会对“信使核糖核酸”携带的信息进行仔细“阅读”,然后将其转换成氨基酸序列,并以此为“蓝图”不断地添加正确的氨基酸,进而制造出特定的蛋白质。

在我们的DNA之中,有数千个基因,可以编码数千种不同的蛋白质,这些蛋白质就像一个个“小机器人”,它们可以控制着细胞的各个方面,也可以构成我们的细胞、组织、器官和生命体,正因为如此,DNA才被称为生命的“蓝图”。

当然了,以上所述只是简单的介绍,实际上,DNA的工作机制异常复杂,以至于直到现在,我们也最多只能算是知道了一点“皮毛”,不过我们也可以乐观地相信,随着研究的不断深入,未来的我们可以完全洞悉其中的奥秘。

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