DNA研究發(fā)現(xiàn)至今，還有很多謎團(tuán)沒(méi)有解開(kāi)

第十九章：DNA遺傳造就人類(lèi)

人類(lèi)是如何形成的？是我們一直在探尋的課題。其實(shí)我在第三章《生命體大腦的進(jìn)化》已經(jīng)有闡述了。我說(shuō)了我更贊同米勒的看法，生命起源于水中。

問(wèn)題是起源于水中的生命，是如何發(fā)展成為人的。原因是什么？

答案是：DNA【基因】遺傳的不完全整性和突變性。

那什么是DNA，生物學(xué)上是這樣介紹的。DNA即脫氧核糖核酸（英語(yǔ)：deoxyribonucleic acid，縮寫(xiě)：DNA）是一種生物大分子，可組成遺傳指令，引導(dǎo)生物發(fā)育與生命機(jī)能運(yùn)作。脫氧核糖核酸是染色體的主要化學(xué)成分，同時(shí)也是組成基因的材料。有時(shí)被稱為“遺傳微粒”，因?yàn)樵诜敝尺^(guò)程中，父代把它們自己DNA的一部分復(fù)制傳遞到子代中，從而完成性狀的傳播。

DNA分子極為龐大（分子量一般至少在百萬(wàn)以上），主要組成成分是腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸和胸腺嘧啶脫氧核苷酸。DNA存在于細(xì)胞核、線粒體、葉綠體中，也可以以游離狀態(tài)存在于某些細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。大多數(shù)已知噬菌體、部分動(dòng)物病毒和少數(shù)植物病毒中也含有DNA。

主要功能是信息儲(chǔ)存，可比喻為“藍(lán)圖”或“配方”。其中包含的指令，是建構(gòu)細(xì)胞內(nèi)其他的化合物，如蛋白質(zhì)與核糖核酸所需。帶有蛋白質(zhì)編碼的DNA片段稱為基因。其他的DNA序列，有些直接以本身構(gòu)造發(fā)揮作用，有些則參與調(diào)控遺傳信息的表現(xiàn)。

生物個(gè)體成長(zhǎng)需要經(jīng)歷細(xì)胞分裂，當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)，必須將自身基因組中的脫氧核糖核酸復(fù)制，才能使子細(xì)胞擁有和親代相同的遺傳信息。脫氧核糖核酸的雙股結(jié)構(gòu)可供脫氧核糖核酸復(fù)制機(jī)制進(jìn)行，在此復(fù)制過(guò)程中，兩條長(zhǎng)鏈會(huì)先分離，之后一種稱為DNA聚合酶的酶，會(huì)分別以兩條長(zhǎng)鏈為依據(jù)，合成出互補(bǔ)的脫氧核糖核酸序列。

酶可找出正確的外來(lái)互補(bǔ)堿基，并將其結(jié)合到模板長(zhǎng)鏈上，進(jìn)而制造出新的互補(bǔ)長(zhǎng)鏈。由于脫氧核糖核酸聚合酶只能以5'到3'的方向合成脫氧核糖核酸鏈，因此雙螺旋中平行但方向相反的兩股，具有不同的合成機(jī)制。舊長(zhǎng)鏈上的堿基序列決定了新長(zhǎng)鏈上的堿基序列，使細(xì)胞得以獲得完整的脫氧核糖核酸復(fù)制品。

各條脫氧核糖核酸螺旋間的交互作用不常發(fā)生，在人類(lèi)細(xì)胞核里的每個(gè)染色體，各自擁有一塊稱作“染色體領(lǐng)域”的區(qū)域。染色體之間在物理上的分離，對(duì)于維持脫氧核糖核酸信息儲(chǔ)藏功能的穩(wěn)定性而言相當(dāng)重要。

不過(guò)染色體之間有時(shí)也會(huì)發(fā)生重組，在重組的過(guò)程中，會(huì)進(jìn)行染色體互換：首先兩條脫氧核糖核酸螺旋會(huì)先斷裂，之后交換其片段，最后再重新黏合。重組作用使染色體得以互相交換遺傳信息，并產(chǎn)生新的基因組合，進(jìn)而增加自然選擇的效果，且可能對(duì)蛋白質(zhì)的演化產(chǎn)生重要影響。遺傳重組也參與脫氧核糖核酸修復(fù)作用，尤其是當(dāng)細(xì)胞中的脫氧核糖核酸發(fā)生斷裂的時(shí)候。

同源重組是最常見(jiàn)的染色體互換方式，可發(fā)生于兩條序列相類(lèi)似的染色體上。而非同源重組則對(duì)細(xì)胞具有傷害性，會(huì)造成染色體易位與遺傳異常。

脫氧核糖核酸所包含的遺傳信息，是所有現(xiàn)代生命機(jī)能，以及生物生長(zhǎng)與繁殖的基礎(chǔ)。不過(guò)目前尚未明了在長(zhǎng)達(dá)40億年生命史中，脫氧核糖核酸究竟是何時(shí)出現(xiàn)并開(kāi)始發(fā)生作用。

有一些科學(xué)家認(rèn)為，早期的生命形態(tài)有可能是以RNA作為遺傳物質(zhì)。RNA可能在早期細(xì)胞代謝中扮演主要角色，一方面可傳遞遺傳信息；另一方面也可作為核糖酶的一部分，進(jìn)行催化作用。RNA由核糖核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵縮合而成長(zhǎng)鏈狀分子。RNA是以DNA的一條鏈為模板，以堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，轉(zhuǎn)錄而形成的一條單鏈，主要功能是實(shí)現(xiàn)遺傳信息在蛋白質(zhì)上的表達(dá)，是遺傳信息向表型轉(zhuǎn)化過(guò)程中的橋梁。

在古代RNA世界里，核酸同時(shí)具有催化與遺傳上的功能，而這些分子后來(lái)可能演化成為目前以四種核苷酸組成遺傳密碼的形式，這是因?yàn)楫?dāng)堿基種類(lèi)較少時(shí)，復(fù)制的精確性會(huì)增加；而堿基種類(lèi)較多時(shí)，增加的則是核酸的催化效能。兩種可達(dá)成不同目的功能最后在四種堿基的情形下達(dá)到最合適數(shù)量。

不過(guò)關(guān)于這種古代遺傳系統(tǒng)并沒(méi)有直接證據(jù)，且由于脫氧核糖核酸在環(huán)境中無(wú)法存留超過(guò)一百萬(wàn)年，在溶液中又會(huì)逐漸降解成短小的片段，因此大多數(shù)化石中并無(wú)脫氧核糖核酸可供研究。即使如此，仍有一些聲稱表示已經(jīng)獲得更古老的DNA，其中一項(xiàng)研究表示，已從存活于2億5千萬(wàn)年古老的鹽類(lèi)晶體中的細(xì)菌分離出脫氧核糖核酸，但此宣布引起了討論與爭(zhēng)議。

最早分離出脫氧核糖核酸的弗雷德里希·米歇爾是一名瑞士醫(yī)生，他在1869年，從廢棄繃帶里所殘留的膿液中，發(fā)現(xiàn)一些只有顯微鏡可觀察的物質(zhì)。由于這些物質(zhì)位于細(xì)胞核中，因此米歇爾稱之為“核素”（nuclein）。

到了1919年，菲巴斯·利文進(jìn)一步辨識(shí)出組成脫氧核糖核酸的堿基、糖類(lèi)以及磷酸核苷酸單元，他認(rèn)為脫氧核糖核酸可能是許多核苷酸經(jīng)由磷酸基團(tuán)的聯(lián)結(jié)，而串聯(lián)在一起。不過(guò)他所提出概念中，脫氧核糖核酸長(zhǎng)鏈較短，且其中的堿基是以固定順序重復(fù)排列。1937年，威廉·阿斯特伯里完成了第一張X光衍射圖，闡明了脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)的規(guī)律性。

1928年，弗雷德里克·格里菲斯從格里菲斯實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，平滑型的肺炎球菌，能轉(zhuǎn)變成為粗糙型的同種細(xì)菌，方法是將已死的平滑型與粗糙型活體混合在一起。這種現(xiàn)象稱為“轉(zhuǎn)型”。但造成此現(xiàn)象的因子，也就是脫氧核糖核酸，是直到1943年，才由奧斯瓦爾德·埃弗里等人所辨識(shí)出來(lái)。1953年，阿弗雷德·赫希與瑪莎·蔡斯確認(rèn)了脫氧核糖核酸的遺傳功能，他們?cè)诤障?蔡斯實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，脫氧核糖核酸是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。

到了1953年，當(dāng)時(shí)在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的詹姆斯·沃森與佛朗西斯·克里克，依據(jù)倫敦國(guó)王學(xué)院的羅莎琳·富蘭克林所拍攝的X光衍射圖及相關(guān)數(shù)據(jù)，提出了最早的核酸分子結(jié)構(gòu)精確模型，并發(fā)表于《自然》期刊。五篇關(guān)于此模型的實(shí)驗(yàn)證據(jù)論文，也同時(shí)以同一主題發(fā)表于《自然》。其中包括富蘭克林與雷蒙·葛斯林的論文，此文所附帶的X光衍射圖，是沃森與克里克闡明脫氧核糖核酸結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵證據(jù)。此外莫里斯·威爾金斯團(tuán)隊(duì)也是同期論文的發(fā)表者之一。富蘭克林與葛斯林隨后又提出了A型與B型脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)之間的差異。1962年，沃森、克里克以及威爾金斯共同獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

當(dāng)時(shí)主要有三個(gè)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跬瑫r(shí)在研究DNA分子模型。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)室是倫敦國(guó)王學(xué)院的威爾金斯、弗蘭克林實(shí)驗(yàn)室，他們用X射線衍射法研究DNA的晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)X射線照射到生物大分子的晶體時(shí)，晶格中的原子或分子會(huì)使射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)得到的衍射圖像，可以推測(cè)分子大致的結(jié)構(gòu)和形狀。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)室是加州理工學(xué)院的大化學(xué)家萊納斯·鮑林(Linus Pauling)實(shí)驗(yàn)室。在此之前，鮑林已發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的a螺旋結(jié)構(gòu)。第三個(gè)則是個(gè)非正式的研究小組，事實(shí)上他們可說(shuō)是不務(wù)正業(yè)。23歲的年輕的遺傳學(xué)家沃森于1951年從美國(guó)到劍橋大學(xué)做博士后時(shí)，雖然其真實(shí)意圖是要研究DNA分子結(jié)構(gòu)，掛著的課題項(xiàng)目卻是研究煙草花葉病毒。比他年長(zhǎng)12歲的克里克當(dāng)時(shí)正在做博士論文，論文題目是“多肽和蛋白質(zhì)：X射線研究”。沃森說(shuō)服與他分享同一個(gè)辦公室的克里克一起研究DNA分子模型，他需要克里克在X射線晶體衍射學(xué)方面的知識(shí)。他們從1951年10月開(kāi)始拼湊模型，幾經(jīng)嘗試，終于在1953年3月獲得了正確的模型。關(guān)于這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室如何明爭(zhēng)暗斗，互相競(jìng)爭(zhēng)，由于沃森一本風(fēng)靡全球的自傳《雙螺旋》而廣為人知。值得探討的一個(gè)問(wèn)題是：為什么沃森和克里克既不像威爾金斯和弗蘭克林那樣擁有第一手的實(shí)驗(yàn)資料，又不像鮑林那樣有建構(gòu)分子模型的豐富經(jīng)驗(yàn)(他們兩個(gè)人都是第一次建構(gòu)分子模型)，卻能在這場(chǎng)競(jìng)賽中獲勝？

左圖為克里克與沃森。

這些人中，除了沃森，都不是遺傳學(xué)家，而是物理學(xué)家或化學(xué)家。威爾金斯雖然在1950年最早研究DNA的晶體結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)卻對(duì)DNA究竟在細(xì)胞中干什么一無(wú)所知，在1951年才覺(jué)得DNA可能參與了核蛋白所控制的遺傳。弗蘭克林也不了解DNA在生物細(xì)胞中的重要性。鮑林研究DNA分子，則純屬偶然。他在1951年11月的《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》上看到一篇核酸結(jié)構(gòu)的論文，覺(jué)得荒唐可笑，為了反駁這篇論文，才著手建立DNA分子模型。他是把DNA分子當(dāng)作化合物，而不是遺傳物質(zhì)來(lái)研究的。這兩個(gè)研究小組完全根據(jù)晶體衍射圖建構(gòu)模型，鮑林甚至根據(jù)的是30年代拍攝的模糊不清的衍射照片。不理解DNA的生物學(xué)功能，單純根據(jù)晶體衍射圖，有太多的可能性供選擇，是很難得出正確的模型的。

沃森在1951年到劍橋之前，曾經(jīng)做過(guò)用同位素標(biāo)記追蹤噬菌體DNA的實(shí)驗(yàn)，堅(jiān)信DNA就是遺傳物質(zhì)。據(jù)他的回憶，他到劍橋后發(fā)現(xiàn)克里克也是“知道DNA比蛋白質(zhì)更為重要的人”。但是按克里克本人的說(shuō)法，他當(dāng)時(shí)對(duì)DNA所知不多，并未覺(jué)得它在遺傳上比蛋白質(zhì)更重要，只是認(rèn)為DNA作為與核蛋白結(jié)合的物質(zhì)，值得研究。

對(duì)一名研究生來(lái)說(shuō)，確定一種未知分子的結(jié)構(gòu)，就是一個(gè)值得一試的課題。在確信了DNA是遺傳物質(zhì)之后，還必須理解遺傳物質(zhì)需要什么樣的性質(zhì)才能發(fā)揮基因的功能。像克里克和威爾金斯，沃森后來(lái)也強(qiáng)調(diào)薛定諤的《生命是什么？》一書(shū)對(duì)他的重要影響，他甚至說(shuō)他在芝加哥大學(xué)時(shí)讀了這本書(shū)之后，就立志要破解基因的奧秘。如果這是真的，我們就很難明白，為什么沃森向印第安那大學(xué)申請(qǐng)研究生時(shí)，申請(qǐng)的是鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)。由于印第安那大學(xué)動(dòng)物系沒(méi)有鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)專(zhuān)業(yè)，在系主任的建議下，沃森才轉(zhuǎn)而從事遺傳學(xué)研究。

當(dāng)時(shí)大遺傳學(xué)家赫爾曼·繆勒(Hermann Muller)恰好正在印第安那大學(xué)任教授，沃森不僅上過(guò)繆勒關(guān)于“突變和基因”的課(分?jǐn)?shù)得A)，而且考慮過(guò)要當(dāng)他的研究生。但覺(jué)得繆勒研究的果蠅在遺傳學(xué)上已過(guò)了輝煌時(shí)期，才改拜研究噬菌體遺傳的薩爾瓦多·盧里亞(Salvador Luria)為師。但是，繆勒關(guān)于遺傳物質(zhì)必須具有自催化、異催化和突變?nèi)匦缘挠^念，想必對(duì)沃森有深刻的影響。正是因?yàn)槲稚涂死锟藞?jiān)信DNA是遺傳物質(zhì)，并且理解遺傳物質(zhì)應(yīng)該有什么樣的特性，才能根據(jù)如此少的數(shù)據(jù)，做出如此重大的發(fā)現(xiàn)。

他們根據(jù)的數(shù)據(jù)僅有三條：第一條是當(dāng)時(shí)已廣為人知的，即DNA由6種小分子組成：脫氧核糖，磷酸和4種堿基(A、G、T、C)，由這些小分子組成了4種核苷酸，這4種核苷酸組成了DNA。第二條證據(jù)是最新的，弗蘭克林得到的衍射照片表明，DNA是由兩條長(zhǎng)鏈組成的雙螺旋，寬度為20埃。第三條證據(jù)是最為關(guān)鍵的。美國(guó)生物化學(xué)家埃爾文·查戈夫(Erwin Chargaff)測(cè)定DNA的分子組成，發(fā)現(xiàn)DNA中的4種堿基的含量并不是傳統(tǒng)認(rèn)為的等量的，雖然在不同物種中4種堿基的含量不同，但是A和T的含量總是相等，G和C的含量也相等。

查加夫早在1950年就已發(fā)布了這個(gè)重要結(jié)果，但奇怪的是，研究DNA分子結(jié)構(gòu)的這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室都將它忽略了。甚至在查加夫1951年春天親訪劍橋，與沃森和克里克見(jiàn)面后，沃森和克里克對(duì)他的結(jié)果也不加重視。在沃森和克里克終于意識(shí)到查加夫比值的重要性，并請(qǐng)劍橋的青年數(shù)學(xué)家約翰·格里菲斯(John Griffith)計(jì)算出A吸引T，G吸引C，A+T的寬度與G+C的寬度相等之后，很快就拼湊出了DNA分子的正確模型。

以上就是關(guān)于DNA的發(fā)現(xiàn)歷史，當(dāng)然我們的介紹是簡(jiǎn)單的。我個(gè)人也沒(méi)有能力為大家更詳細(xì)的講述DNA詳細(xì)細(xì)節(jié)知識(shí)。不過(guò)根據(jù)DNA研究和發(fā)展史，我們可以得出，所有現(xiàn)存的地球生命，都是有一個(gè)共同的因子。

還是我一直強(qiáng)調(diào)的最簡(jiǎn)單的基點(diǎn)：生命體受先天和后天力量共同影響。

我相信有一臺(tái)攝像機(jī)從生命誕生那刻起，就一直拍攝到現(xiàn)在，我們一定能夠看到我們最初的樣子。

遺傳基因有兩個(gè)特點(diǎn)，一是能忠實(shí)地復(fù)制自己，以保持生物的基本特征；二是在繁衍后代上，基因能夠“突變”和變異，當(dāng)受精卵或母體受到環(huán)境或遺傳的影響，后代的基因組會(huì)發(fā)生有害缺陷或突變。絕大多數(shù)產(chǎn)生疾病，在特定的環(huán)境下有的會(huì)發(fā)生遺傳。在正常的條件下，生命會(huì)在遺傳的基礎(chǔ)上發(fā)生變異，這些變異是正常的變異。

含特定遺傳信息的核苷酸序列，是遺傳物質(zhì)的最小功能單位。除某些病毒的基因由核糖核酸（RNA）構(gòu)成以外，多數(shù)生物的基因由脫氧核糖核酸（DNA）構(gòu)成，并在染色體上作線狀排列。基因一詞通常指染色體基因。在真核生物中，由于染色體在細(xì)胞核內(nèi)，所以又稱為核基因。

基因在染色體上的位置稱為座位，每個(gè)基因都有自己特定的座位。在同源染色體上占據(jù)相同座位的不同形態(tài)的基因都稱為等位基因。在自然群體中往往有一種占多數(shù)的（因此常被視為正常的）等位基因，稱為野生型基因；同一座位上的其他等位基因一般都直接或間接地由野生型基因通過(guò)突變產(chǎn)生，相對(duì)于野生型基因，稱它們?yōu)橥蛔冃突颉Ｔ诙扼w的細(xì)胞或個(gè)體內(nèi)有兩個(gè)同源染色體，所以每一個(gè)座位上有兩個(gè)等位基因。如果這兩個(gè)等位基因是相同的，那么就這個(gè)基因座位來(lái)講，這種細(xì)胞或個(gè)體稱為純合體；如果這兩個(gè)等位基因是不同的，就稱為雜合體。在雜合體中，兩個(gè)不同的等位基因往往只表現(xiàn)一個(gè)基因的性狀，這個(gè)基因稱為顯性基因，另一個(gè)基因則稱為隱性基因。在二倍體的生物群體中等位基因往往不止兩個(gè)，兩個(gè)以上的等位基因稱為復(fù)等位基因。

基因變異是指基因組DNA分子發(fā)生的突然的可遺傳的變異。從分子水平上看，基因變異是指基因在結(jié)構(gòu)上發(fā)生堿基對(duì)組成或排列順序的改變。基因雖然十分穩(wěn)定，能在細(xì)胞分裂時(shí)精確地復(fù)制自己，但這種穩(wěn)定性是相對(duì)的。在一定的條件下基因也可以從原來(lái)的存在形式突然改變成另一種新的存在形式，就是在一個(gè)位點(diǎn)上，突然出現(xiàn)了一個(gè)新基因 ，代替了原有基因，這個(gè)基因叫做變異基因。于是后代的表現(xiàn)中也就突然地出現(xiàn)祖先從未有的新性狀。

例如英國(guó)女王維多利亞家族在她以前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)血友病的病人，但是她的一個(gè)兒子患了血友病，成了她家族中第一個(gè)患血友病的成員。后來(lái)，又在她的外孫中出現(xiàn)了幾個(gè)血友病病人。很顯然，在她的父親或母親中產(chǎn)生了一個(gè)血友病基因的突變。這個(gè)突變基因傳給了她，而她是雜合子，所以表現(xiàn)型仍是正常的，但卻通過(guò)她傳給了她的兒子。基因變異的后果除如上所述形成致病基因引起遺傳病外，還可造成死胎、自然流產(chǎn)和出生后夭折等，稱為致死性突變；當(dāng)然也可能對(duì)人體并無(wú)影響，僅僅造成正常人體間的遺傳學(xué)差異；甚至可能給個(gè)體的生存帶來(lái)一定的好處。

可以想象一個(gè)水中的生命體經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的歲月誕生了。最簡(jiǎn)單的生命密碼【遺傳基因】也在此刻誕生了。通過(guò)無(wú)性繁殖變?yōu)?個(gè)，變?yōu)?個(gè)，變?yōu)?個(gè)，變?yōu)?6個(gè)……但是遺傳密碼不會(huì)百分百不變的遺傳給其他新個(gè)體。可能是99.99%，也可能是99.9%。

正是哪微不足道的一點(diǎn)點(diǎn)變化，使得物種在變化，在漫長(zhǎng)的歲月中不斷變化和繁榮。

有性繁殖就在這歲月中發(fā)展起來(lái)的。這可以說(shuō)是遺傳基因的高速時(shí)代的來(lái)臨。新個(gè)體得到了雙重的基因組合。我們依然可以從現(xiàn)在我們的人類(lèi)和動(dòng)物的身上看到此點(diǎn)。新生兒擁有父母雙方的基因。狼崽，虎仔，獅子等都是。

不同種群的交合，又會(huì)發(fā)展出新的個(gè)體。比如獅子和老虎，北極熊和灰熊，比如西方人和東方人。

這就是我在上面所說(shuō)的不完整性。包含兩層意思：

1、遺傳基因不是百分百?gòu)?fù)制。

2.遺傳基因是交集式的。而突變性是指受自然環(huán)境，比如紫外線，陽(yáng)光，水，干旱等因素影響，使得個(gè)別動(dòng)物的遺傳記憶發(fā)生改變，可以遺傳到下一代個(gè)體的身上。從達(dá)爾文的進(jìn)化論來(lái)看，這種突變?cè)谡w上市有利的。

由此我們也可以得出：

1、人和動(dòng)物、植物在進(jìn)化的本質(zhì)上沒(méi)有區(qū)別。

2、人類(lèi)是遺傳和變異的結(jié)果。動(dòng)物也是，植物也是。

顯然關(guān)于DNA和RNA的研究，我們還要繼續(xù)深入。比如為什么人類(lèi)現(xiàn)在的DNA相對(duì)而言是穩(wěn)定的？控制遺傳要素是可行的嗎？

總結(jié)一下DNA和RNA的特性，大家可以對(duì)比閱讀了解。

DNA全稱為脫氧核糖核酸是構(gòu)成生物體遺傳信息的分子基礎(chǔ)，也是生物體內(nèi)最重要的一種分子。DNA可以被看作是圖書(shū)館中存儲(chǔ)遺傳信息的書(shū)籍，是細(xì)胞構(gòu)成基因的重要組成部分，掌握DNA的特性有助于我們更好地理解生命的本質(zhì)。

DNA的主要特性包括：

1. 包含遺傳信息：DNA是存儲(chǔ)遺傳信息的主要分子，在細(xì)胞分裂和生殖過(guò)程中起著重要作用。DNA攜帶著生物體外部表現(xiàn)的所有字符，如眼睛的顏色、頭發(fā)的類(lèi)型等等，也包括一些生物體內(nèi)對(duì)于生長(zhǎng)、代謝、免疫等方面的調(diào)節(jié)信息。

2. 雙螺旋結(jié)構(gòu)：DNA的分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)雙螺旋結(jié)構(gòu)，由兩股互相纏繞的鏈組成。每條鏈上面由四種堿基（腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶和鱒氨酸）組成，它們通過(guò)氫鍵將兩條鏈相連。這種結(jié)構(gòu)保證了DNA的穩(wěn)定性和可復(fù)制性。

3. 長(zhǎng)度巨大：DNA的分子結(jié)構(gòu)非常長(zhǎng)，是由數(shù)百到數(shù)千萬(wàn)個(gè)堿基組成的，取決于生物種類(lèi)和個(gè)體的不同。例如，人類(lèi)的DNA長(zhǎng)度達(dá)到了大約6億個(gè)堿基對(duì)。

4. 遺傳穩(wěn)定性高：DNA的保真復(fù)制能力非常強(qiáng)，其遺傳信息隨著細(xì)胞的分裂而幾乎完全地傳遞給下一代細(xì)胞和個(gè)體。同時(shí)，DNA在細(xì)胞分裂時(shí)還有糾錯(cuò)機(jī)制能夠修正其中的錯(cuò)誤，并能通過(guò)自身修復(fù)機(jī)理，避免遭受外部因素（如輻射、化學(xué)物質(zhì)等）的損害。

5. 容易突變：DNA堿基序列的修改被稱為突變，可以是某一種堿基被取代或插入或刪除等。突變是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)，在環(huán)境壓力下特定的突變有可能成為生命體適應(yīng)環(huán)境和發(fā)展出新特征的關(guān)鍵。

6. 可以被技術(shù)手段刻畫(huà)：現(xiàn)代生物技術(shù)使得我們可以在實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)DNA進(jìn)行精細(xì)操作、測(cè)序、分離等，從而更好地理解DNA的結(jié)構(gòu)和功能，包括分析人類(lèi)基因組中的基因、探究基因與疾病之間的關(guān)系等。

RNA全稱為核糖核酸（ribonucleic acid），是DNA的表親，兩者都是生物體內(nèi)重要的遺傳物質(zhì)。雖然RNA與DNA有一些相似之處，但RNA也有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能，這些特性使得RNA扮演著重要的生物學(xué)角色。

RNA的主要特性包括：

1. 單鏈結(jié)構(gòu)：與DNA不同，RNA呈現(xiàn)單鏈結(jié)構(gòu)，由四種核苷酸（腺苷酸、尿苷酸、胞嘧啶酸和鳥(niǎo)嘌呤酸）組成。這些單個(gè)核苷酸通過(guò)磷酸鍵相連，形成雙鏈螺旋的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可以形成二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu)。

2. 可以自我折疊：與DNA類(lèi)似，RNA分子也可以在空間中自我折疊成不同的三維結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)于RNA在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)作和功能有重要作用。例如，有些RNA分子可以參與反應(yīng)，有些RNA則可以作為基因調(diào)控的開(kāi)關(guān)。

3. 可以催化反應(yīng)：與傳統(tǒng)認(rèn)為的只有酶才能催化反應(yīng)不同，大多數(shù)人已經(jīng)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，某些類(lèi)型的RNA也可以充當(dāng)酶，促進(jìn)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，這類(lèi)RNA被稱為核酶或催化RNA。

4. 可以轉(zhuǎn)錄DNA：在基因表達(dá)過(guò)程中，DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄過(guò)程產(chǎn)生RNA。RNA通過(guò)反式轉(zhuǎn)錄作用把DNA中的信息轉(zhuǎn)錄成RNA分子，這些RNA分子再參與蛋白質(zhì)的合成過(guò)程。由于RNA可以配對(duì)，所以它能夠比DNA更容易地與其他RNA或DNA互動(dòng)。

5. 具有多樣性：RNA在生物體內(nèi)具有多種不同的類(lèi)型和功能，包括信使RNA（mRNA）、核糖體RNA（rRNA）和轉(zhuǎn)移RNA（tRNA）等，這些RNA在細(xì)胞生理活動(dòng)中都發(fā)揮著不同的作用。

6. 抗病毒能力：一些類(lèi)型的RNA具有抗病毒能力，例如小干擾RNA（siRNA），具有剪切靶RNA的功能，這種功能可以阻止病毒感染。

7. 轉(zhuǎn)錄后修飾：與DNA相比，RNA在轉(zhuǎn)錄后還會(huì)進(jìn)行各種修飾，如基礎(chǔ)殘基甲基化、RNA剪接等，這些修飾可以影響RNA的穩(wěn)定性、可翻譯性和功能。

總之，RNA是一種重要的分子，通過(guò)在基因表達(dá)過(guò)程中與DNA緊密合作，調(diào)控生物體內(nèi)部分子的運(yùn)行，從而影響細(xì)胞和個(gè)體的功能。RNA具有許多獨(dú)特的特性，包括單鏈結(jié)構(gòu)、可以自我折疊、可以催化反應(yīng)和抗病毒能力等，這些特性使得RNA在生命科學(xué)中扮演著重要的角色。

這部分內(nèi)容，可能對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)，略顯枯澀，但對(duì)于喜好探索人秘密的讀者，一定會(huì)覺(jué)得非常神奇和有趣。

摘自獨(dú)立學(xué)者，靈遁者科普書(shū)籍《探索生命》

靈遁者，原名王銀。中國(guó)獨(dú)立學(xué)者，1988年出生于陜西榆林市綏德縣，現(xiàn)居西安。藝術(shù)家，國(guó)學(xué)起名師，作家。2005年開(kāi)始創(chuàng)作，至今已有10余年。其作品以樸素，深刻，具有洞見(jiàn)性和想象力，在各大網(wǎng)絡(luò)廣為流傳，深受讀者喜愛(ài)。靈遁者電子版全集18本120元。靈遁者書(shū)籍閱讀：tansuozhizi。靈遁者代表作品有靈遁者科普四部曲，國(guó)學(xué)三部曲，散文小說(shuō)五部曲。

靈遁者熱讀作品有：

靈遁者科普四部曲，靈遁者國(guó)學(xué)三部曲，靈遁者散文小說(shuō)五部曲。

靈遁者科普四部曲分別為：《變化》，《見(jiàn)微知著》，《探索生命》，《重構(gòu)世界》。

靈遁者國(guó)學(xué)三部曲分別為：《相觀天下》，《手診面診色診大觀園》，《樸易天下》。

散文小說(shuō)五部曲分別為：《偉大的秘密》，《非線性波動(dòng)》，《從今往后》，《云淡風(fēng)清》，《我的世界》，《春風(fēng)與你》。