你的存在来之不易
如果你的父母没有在恰当的时间结合——可能要精确到秒,更可能精确到纳秒,你就不会在这里。
如果你的父母的父母没有再恰当的时间,以恰当的方式结合,你也不会在这里。
如果你父母的父母的父母,以及你父母的父母的父母的父母,以此类推下去,没有以同样的方式结合,显而易见,你也肯定不会在这里。
时光越是倒流,使你得以降生在这里的人的数量越多。仅仅追溯到8代以前,这个数目就达到256人,继续往前推到莎士比亚时代就有不少于16384个祖先,是他们的基因交换与结合,最终奇迹般的成就了你。
继续往前推,到64代以前,也就是古罗马时期,决定你存在的祖先数将增加到约10亿亿。
这个数字曾经是地球上生存过的人的总数的百万倍。
实际上这个统计有一些差错,没有考虑到亲戚联姻,实际上是大量存在的。实际上,如果你现在的伴侣时你同一个民族、同一个国家的人,你们很可能就有着某种血缘关系。
如果你在一辆公交车、咖啡厅那你看到的大多数人很可能是你的亲戚。我们都是一家人。
把你的基因和别的任何一个人做对比,他们平均有99.9%是相同的,就是他们使我们同属人类。这千分之一的小差异,就是赋予我们个性的基础。
其实并没有单一基因组这种东西。每个人的基因组都是不相同的,真是我们的基因不断重组,才使我们成为现在这个样子,既有许多个体,又是同一个物种。
1 什么是基因组 ? 什么是基因?
细胞的内部就是细胞核,细胞核内就是染色体——共有46条复杂的物质,其中23条来自你的母亲,23条来自你的父亲。你体内的每一个细胞——他们中的99.9999%——携带同样的染色体,只有少数除外(红细胞,些免疫系统细胞、卵子、精子细胞)。
染色体包含着一组完整的生成和维持你生命所必须的指令,他们由脱氧核糖核酸(DNA)组成。DNA被称为地球上最非同寻常的分子。
DNA的存在只有一个原因——生出更多的DNA。你身体由很多DNA差不多两米长的DNA挤在每个细胞里面。每单位长度的DNA包括32亿个密码字母足以产生10^3480000000种组合,确保每一个人都是独一无二的个体。如果你身上的DNA连成一条线,它的长度不是地球到月球的一个或两个来回,就是好几个来回。
一句话你的身体喜欢制造DNA,没有它你不能生存,然而DNA本身并没有生命。DNA是没有生命的神秘物质。
在以后的半个世纪的大部分时间里,人们普遍认为,这种物质,在遗传中扮演微不足道的角色。它太简单了,主要是由四个被称为核苷酸的基本组成物质构成。你怎么可能用过区区4个字母编写生命的故事呢?
如果DNA的作用真的忽略不计的话,首先,DNA的数量之多,很明显它的作用非同小可,其次它在实验中频频出现,说明并非如此。实验表明DNA在制造蛋白质这种对生命至关重要的物质方面起着某种作用。
DNA是怎样将信息传递给蛋白质的呢?他们两个用这两个不同的语言系统,于是需要一个翻译员也就是RNA作为中介。
1904年孟德尔的豌豆实验过好四年,一位才华横溢的年前人托马斯 亨特 摩尔根致力于染色体的研究。因为容易被染上颜色,于是被称作染色体。
摩尔根选择一种叫黑腹果蝇做实验。为了生成突变体,在长达6年的时间里,他们想尽了一切办法,都不奏效,正在他们准备放弃的时候,变体重复不断的出现了,出现了白色眼睛果蝇,一般是红色的眼睛,就这样他们研究出了特定的特点与某种特定的染色体之间的相互关系。
2 DNA的分解研究
当时虽然可以肯定某种与染色体相关的物质支配着细胞的繁殖,但是仍然对DNA的了解甚微。于是加拿大科学家奥斯瓦尔德 埃佛雷领导的一个科学小组,经过15年的研究成功的证明DNA根本不是一种惰性分子,在遗传过程中是极为活跃的信息载体。
没过多久,别的地方就在开展一场搞清DNA结构的竞赛。本在刘易斯 鲍林是非常有希望能拔得头筹的天才科学家,但是由于他错误的认为DNA的结构是三螺旋结构,因此从未走上正轨。另一方面,被另外四位科学家抢先获得成果,分别是 莫里斯 威尔金斯 ,罗萨林 富兰克林 和弗兰西斯 克里克,还不平常的天才美国人 詹姆斯 沃森。
他们设想如果能确定DNA的分析形状,你就能明白它是怎样工作的。刚开始是威尔金斯和富兰克林在研究而且比沃森和克里克领先,后来他们因为利用威尔金斯和富兰克林合不来,让威尔金斯没有经过富兰克林的同意的情况下把把DNA的X射线图发给他们,从而得知了DNA的双螺旋结构。
在那个时代,我是能理解富兰克林为什么不愿意分享她的成果,那个时代女性的研究者的成果经常被男科学家傲慢无礼的占为己有,没有得到应有的尊重。克里克和沃森借此侵犯了威尔金斯的研究领域还嘲讽了富兰克林。富兰克林因为长期从事X射线相关的研究37岁得癌症去世,没有分享诺贝尔奖。
尽管如此,沃森和克里克拼命投入工作,当时已经知道DNA由四种化学成分——腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶,以特殊的方式排列形成。
于是沃森和克里克搭建了著名的DNA双螺旋模型。
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