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风口解析 | 基因编辑 | 001 | 基因是什么?

时间:2018-12-04 22:29:23      阅读:247      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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基因是什么?

 

基因编辑,是一项基础设施已经完备,未来随时可能会爆发的风口行业。其实人类对于基因的探索与改变,不是最近才有的事情,而是可以追溯到人类整个的发展史。人类从采集到农耕,从渔猎到畜牧,甚至包括精神发展,始终贯穿着人类对于基因的研究与改造。

 

早期,人类通过筛选杂交,得到性状表现更好的植物种子用于耕种,得到需要的动物品种用于畜牧,甚至将鲫鱼改造为金鱼,得到更美的观赏鱼品种。这一切实际上都是人类对于基因进行编辑的历史。

 

从今天开始,我们将会为读者用最简洁的描述,从头到尾揭示基因编辑的秘密。

 

本节作为基础课,我们将为大家揭示什么是基因,以及基因的作用。

 

基因(DNA),也被称为遗传因子,是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。好啦,估计很多读者已经被第一句话拍蒙,已经决心放弃学习啦。不过如果你继续阅读下去,会发现其实这个概念并不难理解。

 

为了解释基因,我们首先需要了解,生物体本质上是由蛋白质构成的。蛋白质对于动物,可以被粗糙的理解为肉、骨骼、器官等等,对于植物,可以粗糙的理解为叶子、根、种子等等。那么,到底是什么决定一个生物长成什么样子,以及它会有什么性状呢?换种通俗的问法就是,到底什么决定一个生物的肉、骨骼、器官长成什么样子呢?这个问题的答案就是基因。基因是生物体复制自己,生产蛋白质的基本编码,也就是我们熟知的双螺旋结构。

 

双螺旋结构到底代表什么呢?双螺旋结构,实际上是由成对的碱基对构成的结构。读者可以不必费力深究什么是碱基对,只需要知道,在DNA中的碱基对是由A配T、C配G组成的固定搭配。每对固定搭配之间,通过不同的数量、组合、排列方式组合起来,就形成了不同的基因代码,这种基因代码被称为基因序列。例如人类的基因组,就拥有超过30亿对碱基对。碱基对的排列顺序不同,决定了不同人的性格,身高,肤色等之间的差异。

 

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至此,读者应该对基因建立了一个初步的认识,不过细心的读者应该发现,这里只讲了基因,并没有涉及生物体如何生产蛋白质复制自己的过程。为了搞清这个问题,就要引入基因中另一概念RNA了。RNA的种类繁多,复制过程复杂,这里不做细致的阐述,只给读者描述它的工作原理。

 

基因(DNA)只存在于细胞核中,而蛋白质的生产过程,却在细胞体中,这样就需要一个中介物质,把DNA的遗传信息复制并运输到细胞体中,这个中介物质,就是RNA。

 

与DNA不同,RNA是一条单链结构,为什么是单链呢?原因就是,当细胞要生产特定的蛋白质时,在细胞核内的DNA会解链,即把双链打开(A-T、C-G配对拆开成独立的碱基),RNA聚合酶就通过打开的DNA上碱基序列,按照A配T,C配U(RNA中没有G)的原则,复制出一条与之相应的RNA链。这条RNA链带着与DNA所匹配的信息,来到细胞体内,核糖体利用这些信息,合成所需的蛋白质。

 

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总结一下

 

今天你需要记住的几个知识点:

1、基因(DNA)存储了生物体性状信息。

2、DNA储存信息的最基本单位是碱基对。

3、碱基对的排列顺序决定了生物体性状的不同。

4、DNA通过RNA向外传递遗传信息。

 

本节描述的就是生物体通过基因复制自身过程的简单描述。理解基因以及生物体如何复制发展自己,对后面几节将要接触的基因编辑技术,有重要作用,不太理解的读者可以反复理解本节内容。

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原文地址:https://www.cnblogs.com/pythonicanus/p/10066832.html

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