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从 DNA 到蛋白质的路,是你人生最初的套路


从 DNA 到蛋白质的路,是你人生最初的套路




在春节前,#Lily 讲基因# 已经更新了两集(复习链接在文末),希望大家没有吃个年夜饭就全忘掉了~今天我们继续第三讲:


还记得这俩兔子吗?为什么有的兔子皮下脂肪是黄色的,而有的是白色?

从 DNA 到蛋白质的路,是你人生最初的套路

仅仅因为一个等位基因的不同,就导致有的兔子体内有黄色素分解酶,而有的兔子没有。


如果没有黄色素分解酶,那么兔子体内的黄色素就不会被分解,它的皮下脂肪就呈黄色;而如果黄色素被分解了,兔子的皮下脂肪就是白色。


从 DNA 到蛋白质的路,是你人生最初的套路


在这个故事里,DNA 的不同导致了酶的不同,而酶的不同导致了兔子特征的不同。


我们知道,大部分酶的本质是蛋白质。细胞的种种重要反应和功能是由蛋白质完成的。


那么 DNA 是如何对蛋白质产生影响,从而决定我们的身体特征的?本篇文章就给你讲讲这个过程。


DNA 与蛋白质


DNA 分子是由四种脱氧核苷酸组成的,而这些脱氧核苷酸的差别就在于它们所含有的碱基不同,我们一般用 A、T、C、G 四个字母来表示这四种碱基。它们按照一定顺序排列在一起,就组成了我们体内的遗传信息。


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DNA 是双链的分子,两条链上都分别排列着一串碱基。而由于碱基间氢键的相互作用,使得 A 的对面一定是 T,C 的对面一定是 G,这就是碱基互补配对原则


而蛋白质的基本组成单位是氨基酸,每种蛋白质都有特定的氨基酸序列。好多个氨基酸连在一起,形成肽链,几个肽链再聚到一起,折叠组装成一个蛋白质。


从 DNA 到蛋白质


DNA 作为遗传物质,主要存在于细胞核内,而蛋白质的合成地点在细胞核外,那么这个过程是如何完成的呢?


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首先登场的重要人物是 mRNA,又称为信使 RNA。


在细胞核内,mRNA 会把 DNA 的遗传信息完整记录下来,这一过程成为转录,即遗传信息从 DNA 转移到 mRNA。

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具体来说,mRNA 是以 DNA 双链中的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成出来的。


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然后 mRNA 会飘到核外,准备指导蛋白质的合成。


蛋白质的合成场所叫核糖体,合成的过程被称作“翻译”,那么翻译官就是 tRNA。tRNA 又叫转运 RNA,需要注意的是,tRNA 名字里的转运并不是指它能扭转运气,毕竟那是锦鲤的工作。


mRNA 是由碱基按顺序排列而成的,而蛋白质是由氨基酸组成的,这中间就需要 tRNA 来连接氨基酸和碱基,它会将 mRNA 所携带的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序,这是如何实现的呢?


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科学家发现,mRNA 上每相邻三个碱基可以组合在一起,共同对应一种特定氨基酸,这种三个碱基的组合就被成为密码子


比如 GGG 对应着甘氨酸,AAA 对应着赖氨酸,CCC 对应着脯氨酸。


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上图即是 tRNA 的结构,在 tRNA 的反密码子区域有三个碱基,它们可以跟 mRNA 上的碱基形成互补配对,tRNA 的另一端结合着相对应的氨基酸。比如,如果 mRNA 上是 GGG 这三个碱基,那么能跟它们结合的 tRNA 上一定结合着甘氨酸。



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蛋白质的合成是个动态的过程,氨基酸逐个累积,形成肽链。如果 tRNA 反密码子区域的碱基能跟 mRNA 上的碱基形成互补,tRNA 就把头上的氨基酸放到正在生成的肽链上,然后转身离开等待下一次召唤。


合成好的肽链再组成蛋白质,就完成了从 DNA 到蛋白质的整个过程。


。。。。


总结来说,DNA 上的碱基排列形成了每三个一组的密码子。


每一个密码子对应着一个氨基酸。


每一种氨基酸按照顺序排列在一起形成了肽链。


几个肽链组装成蛋白质。


而蛋白质影响着人体的重要反应和功能,和环境因素共同作用,使得我们呈现出千差万别的种种特征。


以上就是 DNA 影响人类性状的基本过程。从原理上看,这个过程简洁而高效,而这个简单的过程会在我们体内不分昼夜地不断重复,让人类得以生存和繁衍,是不是觉得大自然很神奇呢~


好了,今天的#Lily 讲基因#就到这里吧,我们下期再见!


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好了,现在是真的下课了!


往期回顾



第一期 #新栏目#《Lily 讲基因》正式上线!


第二期 不像爹也不像妈,我可能是个假孩子…



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