DNA是什么

DNA可能是最著名的生物分子;它存在于地球上所有形式的生命中。但是什么是DNA或脱氧核糖核酸?在这里,我们通俗地介绍下基本要素。

事实上,你体内的每一个细胞都含有DNA或遗传密码。DNA携带着所有生命的发育、生长、繁殖和功能的指令。

遗传密码中的差异是一个人为什么拥有蓝色眼睛而不是棕色眼睛,为什么有些人易患某些疾病,为什么只有鸟有两个翅膀,以及为什么长颈鹿拥有长脖子的原因。

令人惊讶的是,如果人体的所有DNA都被解开,它的长度将到达太阳,并向后延伸300多次。

在这篇文章中,我们将介绍关于DNA的基础知识,包括它是由什么构成的,以及它是如何工作的!

什么是DNA?

简而言之,DNA是一个包含有每个人独特遗传密码的长分子。它保存着构建蛋白质的指令,而蛋白质对于我们的身体起作用是必不可少的。

DNA指令由父母传给孩子,大约一半的DNA来自父亲,另一半来自母亲。

结构

DNA是一种双链分子,看起来是扭曲的,使它有一个独特的形状,被称为双螺旋。

这两条链中的每一条都是一个长长的核苷酸序列或由以下组成的单个单元组成:

  • 一个磷酸分子
  • 一种叫做脱氧核糖的糖分子,含有五个碳
  • 氮含量区域

以下四种类型的含氮区域称为碱基:

  • 腺嘌呤(A)
  • 胞嘧啶(C)
  • 鸟嘌呤(G)
  • 胸腺嘧啶(T)

这四个碱基的顺序形成了遗传密码,这是我们生命的指示。

这两股DNA的碱基被粘在一起,形成一个梯形形状。在梯子中,A总是粘在T上,G总是粘在C上,形成“梯级”。阶梯的长度由糖和磷酸基组成。

包装DNA:染色质和染色体

大多数DNA生活在细胞中,一些存在于线粒体中,线粒体是细胞的动力。

因为我们有如此多的DNA(每个细胞有2米),而且我们的细胞核如此之小,DNA必须被包装得非常整齐。

DNA链被环状、盘绕并包裹在称为组蛋白的蛋白质上。在这种卷曲状态下,它被称为染色质。

染色质被进一步压缩,通过一个叫做超级盘绕的过程,然后被包装成被称为染色体的结构。如上图所示,这些染色体形成了我们所熟悉的“X”形。

每个染色体包含一个DNA分子。人类共有23对染色体或46条染色体。有趣的是,果蝇有8条染色体,鸽子有80条。

染色体1是最大的,包含大约8000个基因。最小的是21号染色体,大约有3000个基因。

一个基因是什么?

编码特定蛋白质的每一段DNA叫做基因。例如,一个基因编码蛋白质胰岛素,这是一种帮助控制血糖水平的激素。人类有大约2万到3万个基因,尽管估计各不相同。

我们的基因只占我们DNA的3%,剩下的97%还不太清楚。人们认为,优秀的DNA参与了转录和翻译的调控。

DNA是如何产生蛋白质的?

基因产生蛋白质有两个主要步骤:

转录:DNA编码被复制以产生信使RNA (mRNA)。RNA是DNA的副本,但通常是单链的。另一个不同之处在于,RNA不包含基胸腺嘧啶(T),它被尿嘧啶(U)取代。

翻译:信使RNA通过转移RNA (tRNA)被翻译成氨基酸。

信使rna由三个字母组成,叫做密码子。每个密码子编码一个特定的氨基酸或蛋白质的构造块。例如,密码子GUG编码氨基酸缬氨酸。

有20种可能的氨基酸。

端粒是什么?

端粒是染色体末端重复核苷酸的区域。

它们保护染色体的末端不被破坏或与其他染色体融合。

它们被比作鞋带上的塑料尖,可以防止它们磨损。

随着年龄的增长,这个保护区域逐渐变小。每一次细胞分裂和DNA复制,端粒就变短。

简而言之:

染色体是紧密缠绕的DNA链。基因是编码单个蛋白质的DNA片段。

换句话说,DNA是地球上所有生命的总蓝图,也是我们周围看到的奇妙多样性的来源。

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