理论教育 人类六万年:基因解读,天书阅读轻松快捷

人类六万年:基因解读,天书阅读轻松快捷

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是对这部巨型的“天书”,细胞阅读起来却一点也不困难。这部“人类基因组工程”检测出来的天书,仅仅记录了4个字母构成的30亿个核苷酸在基因组中的位置,既未涉及DNA的复杂结构,也未涉及DNA之间的更加错综复杂的相互关联。目前全世界找到的类人猿和人属生物的化石仅仅涉及几千个个体,并且存在很多争议,仅仅通过化石考古,根本无法了解人类起源及走出非洲的全貌。坦桑尼亚的马赛族女孩

人类六万年:基因解读,天书阅读轻松快捷

虽然细胞—组织—器官的复杂程度极其惊人,但是,基本的DNA指令的记录方式却简单得不可思议。DNA序列类似其他字符系统,例如语言、数字、计算机二进制码或莫尔斯电码等,这些DNA序列的符号本身没有任何意义,符号的顺序却蕴藏着大量的信息。

例如,字母或数字相同,顺序不同,则含义完全不同。

Derail(出轨)和Redial(重拨):字母顺序不同,单词完全不同。

803 741和408 137:相同的阿拉伯数字,顺序不同,构成的数值不同。

001 010和100 100:相同的二进制码,顺序不同,含义也完全不同。

与此类似,DNA中四种化学代码的序列也包含着不同的信息。例如,ACGGTA和GACAGT是DNA的变位字,在细胞看来是完全不同的,就像Derail和Redial的意思完全不同一样。

DNA始终“住在”染色体里,维持遗传信息和发布指令,由RNA和蛋白质执行所有工作。20种氨基酸组成了无数种蛋白质,DNA的指令规定了蛋白质中20种氨基酸的顺序,精确地决定了该种蛋白质的最终的形状和功能,因而决定了某一组织或器官的形状和功能,直到制造出一个完整的人体。

一条链上的序列ATTCAG必然和另一条链上的TAAGTC相对应。当双螺旋解开,细胞中的分子复制机器在旧链的ATTCAG位置,相对应地构建了一条新的序列TAAGTC。同时,在另一条旧链TAAGTC位置,就会构建一条ATTCAG的新链。结果,得到两条与原序列相同的新双螺旋。每次过程之后,DNA被完美地复制成两份

丹麦著名植物学家和遗传学家威廉·约翰森(Wilhelm Johannsen,1857—1927)。
1909年,约翰森在自己的著作中第一次使用了基因(Gene)一词,因为推崇孟德尔的基因遗传学说,他认为达尔文自然选择学说不成立,所以一直反对达尔文的学说

(www.daowen.com)

基因天书:2000年完成的《人类基因组工程》把“基因组草稿”(4个字母序列)打印出来之后,相当于“200本超过1 000页的巨著”,这本巨著仅仅由4个字母组成

4 个字母组成的DNA序列构成30亿个核苷酸,打印出来是一部巨大的“天书”。

但是对这部巨型的“天书”,细胞阅读起来却一点也不困难。每3个字母,代表20种氨基酸里的一种,于是细胞按照3个字母一组阅读这些DNA代码,例如:ATGACCTCCTTC细胞读为ATG-ACC-TCC-TTC。每个3符号组,称为一个三联体,与20个氨基酸中的1个氨基酸对应:ATG:氨基酸甲硫氨酸;ACC:苏氨酸;TCC:丝氨酸;TTC:苯丙氨酸。

细胞们一边阅读指令,一边用相应的氨基酸生产蛋白。读出第一个三联体,解码为甲硫氨酸,取下一个甲硫氨酸分子;读出第二个三联体是苏氨酸,取下一个苏氨酸,接在甲硫氨酸上;读出第三个三联体是丝氨酸,一个丝氨酸分子又接到苏氨酸上;读出第四个三联体是苯丙氨酸,再接上一个苯丙氨酸。这四个氨基酸按照DNA序列的指导,现在装配成一小段正确的顺序:甲硫氨酸—苏氨酸—丝氨酸—苯丙氨酸。然后,细胞继续阅读下一个三联体,第五个氨基酸又加上去……如此往复。这种阅读、解码、顺序加上氨基酸的过程,一直持续到全部指令读到尽头……

本书只讲述人类基因组30亿个文件夹(核苷酸)中两类文件夹里涉及的故事,即分别由母系和父系世世代代遗传的线粒体DNA和Y染色体的故事。

这部“人类基因组工程”检测出来的天书,仅仅记录了4个字母构成的30亿个核苷酸在基因组中的位置,既未涉及DNA的复杂结构,也未涉及DNA之间的更加错综复杂的相互关联。此外,人们对于这些“A与T和C与G”密码构成的生命程序究竟是采用什么“语言”编写的?这些生命程序又是什么内容?人类至今一无所知。但是,这个成果已经解决了人类走出非洲六万年旅程的诸多疑问。

一般认为,10亿根骨头中只有1根骨头可能形成化石。每个人身上有206块骨头,也就是说,全美国3亿人总共只能形成大约60块化石,全中国13亿人只能留下200多块化石。而且更加困难的是,考古学家还必须把这些非常幸运地变成化石的骨头找出来。目前全世界找到的类人猿和人属生物的化石仅仅涉及几千个个体,并且存在很多争议,仅仅通过化石考古,根本无法了解人类起源及走出非洲的全貌。

通过对现在活着的人的DNA的分析计算,以及化石的DNA的分析计算,人类六万年的旅程终于被大型电脑系统计算出来了。

坦桑尼亚的马赛族女孩

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈