YOU學(xué)科:基因新探索
自然界中最神奇的過程,除去大峽谷是如何形成的、斧頭鯊如何進(jìn)化而來,就要數(shù)人是如何從一個(gè)小小的單細(xì)胞受精卵成長為一個(gè)由億萬個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的全新個(gè)體了。
人體細(xì)胞中攜帶了23對染色體,這正是保存有我們DNA的基本結(jié)構(gòu)。DNA是一套完整的指令系統(tǒng),體現(xiàn)我們的身體將如何發(fā)育。這個(gè)指令系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)整我們的各項(xiàng)特征,每一單個(gè)的基因都是這個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)小小片斷。(見圖1.2)在這個(gè)世界上,沒有兩個(gè)長相完全一樣的人,也就是說,來自母親和來自父親的DNA有無限的結(jié)合可能,從而賦予了我們每個(gè)人的個(gè)性特征。當(dāng)來自母親的棕色眼睛和紅色頭發(fā)基因與來自父親的藍(lán)色眼睛和金色頭發(fā)基因相遇時(shí),其后代就有了四種基因組合的可能,他們是:棕眼睛配金發(fā)、棕眼睛配紅發(fā)、藍(lán)眼睛配金發(fā)、藍(lán)眼睛配紅發(fā)。如果以23對染色體來類推,那可能的排列組合是難以置信的,除非你對數(shù)學(xué)特別擅長:223,或者說是差不多830萬種排列組合,這就意味著同一對父母要想生出基因完全一樣的孩子,那個(gè)概率大概只有800萬分之一(不包括長相相似的孿生兄弟姐妹)(見圖1.3)。
然而,這只不過是真相的一部分?,F(xiàn)在來看看孿生子女的情況,雖然他們可能獲得了完全相同的DNA,但他們沿著自己的軌跡衍生出了各自的特性:一個(gè)可能會是過敏體質(zhì),另一個(gè)可能不是;一個(gè)可能會患上某種疾病,另一個(gè)可能沒有;一個(gè)可能是鋼琴天才,另一個(gè)卻或許五音不全。這些區(qū)別從何而來呢?這就要從他們的生活環(huán)境中找原因了,這個(gè)環(huán)境甚至要追溯到子宮中的環(huán)境,因?yàn)樽訉m環(huán)境甚至影響到了基因的不同表達(dá)。這就是發(fā)育遺傳學(xué)要研究的問題。
發(fā)育遺傳學(xué)的原理是這樣的:人類身體中的每一個(gè)細(xì)胞都包含大約2米長的DNA,這些DNA被壓縮到大約直徑只有5微米的微小原子核中,這就相當(dāng)于把3000多公里長的縫紉線塞進(jìn)一個(gè)網(wǎng)球當(dāng)中。就像縫紉線一樣,這些DNA被纏繞在一種蛋白質(zhì)做的線軸上,這種蛋白質(zhì)叫做組蛋白。在每一個(gè)細(xì)胞中,不是所有的DNA都能得以表達(dá),或者用來制造成蛋白質(zhì);事實(shí)上,每個(gè)細(xì)胞中大多數(shù)的線軸都被儲藏起來,有些甚至不再現(xiàn)身。
有一個(gè)比喻能夠形象地說明這個(gè)過程:你和你的伴侶,從各自的家庭帶來了拿手菜菜譜,你拿出了一流水煮魚菜譜,你的愛人帶來了超級檸檬派菜譜,但也許不僅僅有兩份菜譜,或許有成百甚至上千份菜譜(畢竟人類基因組中包含有大約2萬到3萬個(gè)基因)。有一些菜譜被寫在索引卡片上,有一些記載在圖書上,還有些被寫在了雞尾酒會餐巾紙上,你該如何處理這些支離破碎的菜譜呢?除非你把它們好好地組織起來,比如在那些你想伸手就能拿到的菜譜上粘上粉紅記事貼,總之,給你最鐘愛的菜譜貼上標(biāo)簽,這樣你就能夠迅速地找到,并且做一盤拿手好菜了。
這就是發(fā)育遺傳學(xué)的工作原理。
基因就像菜譜——父親和母親各自給他們的下一代貢獻(xiàn)了一份完整的菜譜,但他們的寶寶只能夠使用其中的一份。父母雙方都掌握著做相同食物的菜譜(眼睛的顏色、頭發(fā)的顏色,腳趾甲生長的速度等),區(qū)別在于他們菜譜的版本稍有不同,專業(yè)的名稱叫做等位基因。對于這些基因,你只表達(dá)來自母親一方的或者來自父親一方的——也就是說,只有一個(gè)版本是活躍的,而非兩個(gè)版本同時(shí)活躍。
那么,一個(gè)細(xì)胞是如何關(guān)閉24999個(gè)它不需要的基因,僅僅打開那幾個(gè)它所需要的基因呢?每種細(xì)胞——人體內(nèi)有大約200種不同種類的細(xì)胞——都需要知道哪幾種基因是與之相關(guān)的基因,而在這幾種基因里,哪種基因是需要表達(dá)的,不管它是來自父親還是來自母親。
方法確實(shí)有。你的身體在某些特定的基因上粘貼了生物“記事貼”,它決定了要用哪個(gè)基因菜譜。而粘貼標(biāo)簽是通過幾種化學(xué)作用完成的(例如甲基化作用和乙?;饔茫谀銘言衅陂g,你的行為會影響到這些化學(xué)作用,從而決定標(biāo)簽貼在哪個(gè)基因上,哪個(gè)基因得以表達(dá),從而最終影響到寶寶的健康(見圖1.4)。
當(dāng)DNA被貼上標(biāo)簽以后,使得基因有途徑和能力可以表達(dá)。在給定時(shí)間內(nèi),你的基因只有4%處于可以表達(dá)的狀態(tài),而其他的基因則不能得到活躍的使用。正是發(fā)育遺傳學(xué)解釋了哪些基因被開啟、哪些基因被關(guān)閉,從而使你成為獨(dú)一無二的個(gè)體。
下面的這個(gè)例子或許能幫助你理解發(fā)育遺傳學(xué)的觀點(diǎn):人類跟一只猴子有99.8%的相同基因,兩個(gè)嬰兒擁有99.9%的相同基因,人類甚至跟一只香蕉有50%的相同基因。因此,單憑基因是不能解釋我們在外貌、動作、行為和發(fā)育上的差別的。我們之所以跟猴子有如此巨大的差別,而人與人之間之所以有或大或小的差別,基因的表達(dá)方式從中起到了至關(guān)重要的作用。
出版社合作文章,嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載。出版社內(nèi)容合作請聯(lián)系:020-37617238
(責(zé)任編輯: )
相關(guān)文章推薦
- 無錫顧連醫(yī)院
- 商丘男科醫(yī)院
- 無錫顧連醫(yī)院
- 武威私密整形醫(yī)院
- 鄭州輸卵管堵塞醫(yī)院
- 重慶華膚皮膚病醫(yī)院
- 吳忠割包皮醫(yī)院
- 沈陽中北醫(yī)院
- 金昌性病醫(yī)院
- 河北蘊(yùn)育醫(yī)院
- 濟(jì)南紅會醫(yī)院
- 深圳都市醫(yī)院
- 昆明送子鳥醫(yī)院
- 蘭州中醫(yī)白癜風(fēng)醫(yī)院
- 岳陽肝病醫(yī)院
- 丹東風(fēng)濕病醫(yī)院
- 寧波鄞州新東方醫(yī)院
- 廣信廣醫(yī)??崎T診部
- 南京雨花痛十鳳醫(yī)院
- 晉中肝病醫(yī)院
- 四平婦科醫(yī)院
- 南通文峰中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院
- 杭州醫(yī)博肛泰醫(yī)院
- 黑龍江遠(yuǎn)東心腦血管醫(yī)院
- 上饒信州惠民醫(yī)院
- 廈門牛皮癬醫(yī)院
- 贛州牛皮癬醫(yī)院
- 濟(jì)南私密整形醫(yī)院
- 榆林博愛醫(yī)院
- 北京華醫(yī)中西醫(yī)結(jié)合皮膚病醫(yī)院
合作醫(yī)生
健康科普
專家答疑
下體分泌物增多是為什么
2025-09-27體外射精能導(dǎo)致懷孕嗎
2025-09-27快射精的時(shí)候拔出來了會不會懷孕?
2025-09-27行完房后有水流出是怎么回事
2025-09-27可麗藍(lán)驗(yàn)孕棒多久能測出來?
2025-09-27第一次同房會很痛嗎
2025-09-27副作用最小的避孕藥是什么
2025-09-27生化妊娠 hCG 要降到多少才正常
2025-09-27
最新文章
熱門文章
兒童尿液很黃,家長必知的4個(gè)要點(diǎn)!
2025-09-29《可穿戴設(shè)備監(jiān)測男孩身高增長,你用對了嗎 》
2025-09-29改善空氣質(zhì)量,對發(fā)育遲緩和自閉癥兒童有多重要
2025-09-29當(dāng)你發(fā)現(xiàn)寶寶不愛說話時(shí),這樣做就對了
2025-09-29滿月寶寶晚上哭鬧不睡覺,會不會影響大腦發(fā)育
2025-09-29解決小孩上午正常下午發(fā)燒,家長必知的3個(gè)方法
2025-09-29驚!小兒腹瀉推拿竟有如此多好處
2025-09-29震驚!嬰兒受驚嚇后竟有這些危害及應(yīng)對法
2025-09-29