DNA与RNA
染色体主要是由DNA和蛋白质构成的。染色体的遗传物质就是DNA。而DNA是呈现双螺旋结构的。DNA分子也被称为脱氧核糖核苷酸,其中碱基又有四种,分别用A、T、C、G来表示,碱基对的排列顺序就是遗传信息。但是我们要知道的是,人体内的DNA有很多,并不是说所有的信息都会表达出来。实际上,能表达的是很少很少的,或者我们说有效的片段是很少很少的。我们把最终表达出来的,或者说是有效的片段就称为基因。
人体内的RNA主要和基因的表达有关系。
事实上,这个过程需要用到RNA。由于染色体存在于细胞核当中,根据上述的内容,基因存在于染色体上。如果一个基因要表达,只有两种:一个就是它亲自到细胞核外去完成一切的生命活动,另一个办法就是找其他介质来完成。而我们的基因选择的是第二条路径,这个介质就是RNA,更准确地说是mRNA。基因会通过转录,利用碱基互补原则,合成一条mRNA,这个过程是在细胞核内部完成的。
在这之后,mRNA会从细胞核的核孔中出来,这个时候有tRNA带着特定的氨基酸来合成肽链,这个多个肽链连接在一起,以特定的形式折叠成空间结构,就可以形成某种特定的蛋白质,还会有核rRNA来催化合成肽链,这个过程被称为翻译。
其实RNA并不是只能干这些脏活累活,实际上,它也是可以充当遗传物质的。病毒的遗传物质大多都是RNA。不过,如今具有细胞结构的生物,它们的遗传物质基本上都是DNA。
一些科学家认为,最早的生物都是以RNA作为遗传物质的,这个假说被叫做RNA世界假说。
其实很好理解,我们都知道RNA和DNA都有碱基,而且就是利用的碱基互补原则来完成任务的。DNA要完成生命活动就指导RNA。因此,只要RNA能够完成类似于DNA的自我复制,那么就可以作为遗传物质。科学家曾经在实验室里就成功地让RNA实现了自我复制的功能。
不仅如此,还有科学家构建了一种DNA-RNA杂交基因组的大肠杆菌。这个实验证明,即使有DNA-RNA的杂交链的中间态,生物也不会死亡。所以,RNA最早可能就是生物的遗传物质,只是后来逐步被DNA替代.
那要问了: 为什么会慢慢转为DNA呢?
有很多原因,我们主要说一个根本的原因:首先DNA是双螺旋结构,足够稳定,即使复制出现了错误,由于碱基互补原则,也是很容易把错误改回来的。而RNA是单链,在复制的过程中就很容易出现错误。一旦出现错误,就很容易发生变异,不利于控制性状。
还有一些次要的原因,比如,我们都知道DNA是在细胞核当中的,完成生命活动这些步骤其实都在细胞核外进行,因此这样更加安全。而如果是RNA,那就没有必要存在细胞核了,所以当细胞损失时,就很容易出现问题。所以DNA便逐渐取代了RNA作为生物的遗传物质。