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作為生命的“藍圖”,DNA到底是怎么工作的?-每日消息

2023-06-25 20:41:27 來源:魅力科學君

你知道嗎?我們身體里的每個細胞里,都有一種叫做DNA的分子,它們是生命的“藍圖”,告訴了我們的細胞如何生長,也決定了我們的外貌特征。那作為生命的“藍圖”,DNA到底是怎么工作的呢?下面我們就來簡單介紹一下。

DNA的全稱是脫氧核糖核酸,是一種超大的分子,有多大呢?這樣說吧,如果將你的DNA拉直,那么它的長度將與你的身高差不多。不過在我們的細胞中,DNA并沒有被“拉直”,而是呈現為一種像扭曲的梯子一樣的雙螺旋結構。


(資料圖片)

這個“梯子”由更小的分子構成,其兩邊是糖和磷酸分子,而它的“橫桿”則是由4種不同的化學物質組成,它們被稱為堿基,通常用字母A、T、G和C來代表,其中A代表腺嘌呤,T代表胸腺嘧啶,G代表鳥嘌呤,C代表胞嘧啶。

需要知道的是,這四個“字母”不是隨便配對的,它們都有固定的對象,比如說A和T是一對,C和G是一對,這樣,每個“橫桿”上就有兩個“字母”,并且只能是A-T或者C-G,這樣一直重復下去,就形成了一個超大的DNA分子。

這些“字母”的順序就是生命的密碼,指導著細胞如何制造蛋白質,它們可以像一本書一樣被閱讀,每三個“字母”就組成一個密碼子,每個密碼子指定一個特定的氨基酸,也就是構成蛋白質的基本單位,多個密碼子就組成了一個基因,而每一個基因就是一段指令,告訴細胞如何制造一個特定的蛋白質。

不過在制造這些蛋白質的時候,細胞可能會遇到一個小問題,即:氨基酸存在于細胞核之外,DNA則存在于細胞核中,而氨基酸不能進入細胞核中,與此同時,DNA也不能被帶出細胞核之外,那我們的細胞是怎么做的呢?

想象一下,假設你想制造一個機器人,現在你有制造這個機器人的所有零件,但是不知道如何將這些零件正確地組裝在一起,不過在一座圖書館里,有一本教你如何組裝零件的說明書,現在問題來了,這座圖書館不允許你將說明書帶出去,也不允許你將制造機器人的零件帶進來,但允許你對說明書進行拍攝。

在這種情況下,你會怎么辦呢?當然就是用你的手機(或者其他的拍攝設備)將說明書拍攝下來,拍攝完畢之后,你就可以回去根據拍攝到的照片將所有零件組裝起來,進而制造出你想要的機器人。

實際上,細胞采用的方法也與之類似,它們會對DNA進行復制,并生成“副本”,這種“副本”被稱為“信使核糖核酸”(mRNA),細胞可以把它們從細胞核中帶出去,到達細胞的外部,那里有可以用來制造蛋白質的“車間”——核糖體。

核糖體是一種顆粒狀細胞器,這里是細胞中制造蛋白質的場所,核糖體會對“信使核糖核酸”攜帶的信息進行仔細“閱讀”,然后將其轉換成氨基酸序列,并以此為“藍圖”不斷地添加正確的氨基酸,進而制造出特定的蛋白質。

在我們的DNA之中,有數千個基因,可以編碼數千種不同的蛋白質,這些蛋白質就像一個個“小機器人”,它們可以控制著細胞的各個方面,也可以構成我們的細胞、組織、器官和生命體,正因為如此,DNA才被稱為生命的“藍圖”。

當然了,以上所述只是簡單的介紹,實際上,DNA的工作機制異常復雜,以至于直到現在,我們也最多只能算是知道了一點“皮毛”,不過我們也可以樂觀地相信,隨著研究的不斷深入,未來的我們可以完全洞悉其中的奧秘。

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