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这四种物质以各种顺序排列在DNA上。
这样解释的话,或许很多人还是不太能理解。
那么请想象一列有数万节车厢的火车,它有四种类型的车厢——餐车厢、卧铺车厢、普通座位车厢和行李车厢,车厢排列的方式有很多种。
火车有的部分是按刚刚的顺序排列的,还有的部分可能是五节卧铺车厢连成一排的。
DNA就像一列这样的火车。
总之,人类DNA有60亿个“车厢”
。
碱基的排列顺序就是密码,通过翻译它,人体可以合成各种各样的蛋白质。
我们体内的各种酶就是蛋白质,它们在身体各处支持着我们的生命活动。
更准确地说,DNA本身并不是密码。
细胞会将DNA改写成RNA的形式,再以RNA为设计图合成蛋白质。
将DNA改写成RNA的过程称为“转录”
,利用RNA制造蛋白质的过程称为“翻译”
。
这种RNA称为mRNA(信使核糖核酸)。
它携带着DNA的遗传密码。
为什么要经历如此复杂的过程而不直接翻译DNA呢?原因尚不清楚。
不过,有人提出了一种“RNA世界假说”
,假设生命起源于RNA,并认为RNA与由它产生的蛋白质自古以来就有着密切的关系。
我们推测,后来以DNA作为遗传物质的生物继承了这套古老的蛋白质合成系统。
RNA与DNA的不同之处在于,它使用的一种碱基是尿嘧啶(U),而非胸腺嘧啶。
AGCU四个碱基的密文规则是:每三个字母代表一个特定氨基酸的代码。
UGU和UGC是半胱氨酸,UGG是色氨酸,UAU和UAC是酪氨酸等,每相邻的三个核苷酸编成一组,被称为“密码子”
。
氨基酸相互连接可以构成各种蛋白质[4]。
换句话说,密码子序列会控制氨基酸按序排列来合成特定的蛋白质。
这些蛋白质功能繁多,它们构建了人体并维持其功能。
另外,为了顺利合成蛋白质,长链RNA上还需要有关翻译开始和结束的信息。
事实上,这些也是由密码子决定的。
起始密码子是AUG,终止密码子是UGA、UAA和UAG。
起始密码子也编码甲硫氨酸(蛋氨酸)。
也就是说,翻译过程就从甲硫氨酸开始。
不管是植物、昆虫、人类,还是细菌和真菌等微生物,都共用这一套编码,只有少数例外。
那为什么每三个字母代表一个氨基酸呢?为什么不是两个或四个字母呢?
氨基酸的代码(密码子)
DNA折叠
实际上,这个问题有一个非常合理的答案。
生物体常用的氨基酸约为20种,而碱基有4种。
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