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百姓基因告诉你:基因如何运作?
发表时间:2019-05-31     阅读次数:     字体:【

基因如何运作?

基因通常被称为生命的蓝图,因为它们告诉你的每个细胞做什么以及何时做:做肌肉,做骨,携带神经信号等等。基因如何协调这一切?他们制造蛋白质。事实上,每个基因实际上只是制作某种蛋白质的配方。


为什么蛋白质很重要?嗯,对于初学者来说,你是由蛋白质组成的。细胞干重的50%是一种或另一种形式的蛋白质。同时,蛋白质也可以完成身体的所有繁重工作:消化,循环,免疫,细胞之间的交流,运动 - 所有这一切都可以通过你身体估计的100,000种不同蛋白质中的一种或多种来实现。


但是DNA中的基因不能直接产生蛋白质。相反,称为酶的特殊蛋白质读取和复制(或转录DNA代码。待转录的DNA区段被酶解压缩,该酶使用DNA作为模板构建单链RNA分子。与DNA一样,RNA是一长链核苷酸。


这种转录的RNA被称为信使RNA,或简称为mRNA,因为它离开细胞核并进入细胞的细胞质。在那里,称为核糖体的蛋白质工厂翻译mRNA代码并用它来制作DNA配方中指定的蛋白质。


如果这一切听起来令人困惑,请记住:DNA用于制造RNA,然后RNA用于制造蛋白质和蛋白质。


细胞密码:


你体内的所有蛋白质都是由氨基酸的蛋白质构建块组成。有20种不同的氨基酸用于制造蛋白质,但DNARNA中只有4种不同的核苷酸。4字母代码如何指定20种不同的氨基酸?


实际上,DNA代码被设计为三元组。代码中的每个单词,称为密码子,长度为三个字母。还有一些特殊的开始停止密码子,用于标记基因的开始和结束。如您所见,代码是多余的,即大多数氨基酸至少具有两个不同的密码子。几乎每个生物都使用这个精确的代码从DNA中制造蛋白质。


“垃圾”DNA:


科学家们首先研究DNA序列时惊讶地发现,只有不到2%的人类DNA编码蛋白质。如果我们98%的遗传信息(或基因组)没有编码蛋白质,它的用途是什么?


起初它还不清楚,有些人将这种非编码DNA称为垃圾DNA”。但随着更多研究的开展,我们开始更多地了解基因 - 基因间DNA之间的DNA


基因间DNA似乎在调节中发挥关键作用,即控制哪些基因在任何给定时间开启关闭


例如,一些基因组序列编码RNA,直接导致和控制细胞中的反应,这是科学家最初只认为蛋白质可以做的工作。基因间DNA也被认为是“可变剪接”的原因,这是一种混合搭配过程,可以从一个基因中制造出几种不同的蛋白质。


简而言之,现在似乎人类基因组中的许多兴趣和复杂性都存在于基因之间......所以不要把它称为垃圾。




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