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        什么是染色體?DNA?基因?RNA?它們到底有什么區別?

        作者:雙螺旋科技有限公司 瀏覽: 發表時間:2020-02-20 10:05:19

        染色體、DNA和基因的區別

        在日常生活中,一些生物學類的新聞,常常會出現染色體、DNA、基因、RNA這樣的詞匯。這些聽起來讓人暈乎乎的東西,其實描述的內容是不太一樣的。我們這里可以做一個簡單的區分。我們都知道,人都是由細胞構成的,而細胞又是由細胞核和細胞質構成的,其中細胞核當中就有染色體。不同的物種,染色體的情況是不同的。人類有23對染色體,其中22對是常染色體,1對性染色體,分別是X染色體和Y染色體。女性的性染色體就是XX,男性的性染色體就是XY。

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        染色體主要是由DNA和蛋白質構成的。染色體的遺傳物質就是DNA。而DNA是呈現雙螺旋結構的。DNA分子也被稱為脫氧核糖核苷酸,其中堿基又有四種,分別用A、T、C、G來表示,堿基對的排列順序就是遺傳信息。

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        但是我們要知道的是,人體內的DNA有很多很多,但并不是說所有的信息都會表達出來,實際上,能表達的是很少很少的,或者我們說有效的片段是很少很少的。我們把最終表達出來的,或者說是有效的片段就稱為基因。

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        那RNA到底是什么呢?它又和基因有什么關系呢?

        基因的表達

        其實人體內的RNA主要和基因的表達有關系。不知道你思考過這么一個問題沒有,基因是我們體內的遺傳物質,它如何來表達自己呢?

        事實上,這個過程是需要用到RNA的。具體來說是這樣的,由于染色體是存在于細胞核當中的,而根據上述的內容,我們知道,基因其實是存在于染色體上的。如果一個基因要表達,只有兩種辦法,一個就是它親自到細胞核外去完成一切的生命活動,另一個辦法就是找個幫手來完成。而我們的基因選擇的是第二條路徑,也就是找一個幫手,這個幫手就是RNA,更準確地說是信使RNA(mRNA),基因會通過轉錄,利用堿基互補原則,合成一條信使RNA,這個過程都是在細胞核內部完成的。

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        在這之后,信使RNA會從細胞核的核孔中出來,而這個時候有轉運RNA(tRNA)帶著特定的氨基酸來合成肽鏈,這個多個肽鏈連接在一起,以特定的形式折疊成空間結構,就可以形成某種特定的蛋白質,這個過程也被稱為翻譯。(在這個過程,還會有核糖體RNA(rRNA)來催化合成肽鏈。)

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        基因就是通過指導RNA合成蛋白質來完成生命活動的,這個過程也就是基因表達的過程。RNA在這個過程中就充當了信使和搬運工的角色,這也是RNA主要的工作內容。

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        RNA充當遺傳物質

        其實RNA并不是只能干這些臟活累活,實際上,它也是可以充當遺傳物質的。病毒的遺傳物質大多都是RNA,比如,這次的病毒的遺傳物質就是RNA。不過,如今具有細胞結構的生物,它們的遺傳物質基本上都是DNA。

        而科學家認為,其實最早的生物,其實都是以RNA作為遺傳物質的。這個假說也被叫做RNA世界假說。

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        其實這個也很好理解,我們都知道RNA和DNA都有堿基,而且就是利用的堿基互補原則來完成任務的。DNA要完成生命活動就指導RNA。因此,只要RNA能夠完成類似于DNA的自我復制,那么就可以作為遺傳物質。

        科學家曾經在實驗室里就成功地讓RNA實現了自我復制的功能。不僅如此,還有科學家構建了一種DNA-RNA雜交基因組的大腸桿菌。這個實驗證明,即使有DNA-RNA的雜交鏈的中間態,生物也不至于會死亡。

        所以,RNA最早可能給就是生物的遺傳物質,只是后來逐步被替代了。

        染色體、DNA、基因、RNA傻傻分不清?它們到底有什么區別?

        那你可能要問了為什么非要慢慢轉為DNA呢?

        其實有很多原因,我們主要說一個主根本的原因,首先DNA是雙螺旋結構,足夠穩定,即使復制出現了錯誤,由于堿基互補原則,也是很容易把錯誤改回來的。而RNA是單鏈,在復制的過程中就很容易出現錯誤。一旦出現錯誤,那就很容易發生變異,不利于控制形狀。

        當然,還有一些次要的原因,比如,我們都知道DNA是在細胞核當中的,完成生命活動這些步驟其實都在細胞核外進行,因此這樣其實更加安全。而如果是RNA,那就沒有必要存在細胞核了,但是當細胞損失時,就很容易出現問題。因此,DNA后來逐漸取代了RNA作為生物的遺傳物質。但這并不是說RNA不能夠作為遺傳物質,相反它是可以作為遺傳物質而存在的。

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