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DNA如何工作

经过:Craig Freudenrich博士

彩色DNA螺旋Stanislaw Pytel / Getty图像

就像托尔金的《指环王》中的一圈一样,脱氧核糖核酸(DNA)是每个的主分子细胞。它包含至关重要的信息,这些信息将传递给每一代。它协调自身以及其他分子(蛋白质)的制造。如果稍微改变,可能会导致严重的后果。如果它被破坏了,则细胞会死亡。

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多细胞生物中细胞DNA的变化会在物种的特征上产生变化。在长时间的时间里,自然选择会采取这些变化的作用发展或改变物种。

在A处的存在或不存在DNA证据犯罪现场可能意味着有罪判决与无罪释放之间的区别。DNA如此重要,以至于美国政府花了大量的钱来揭示人类基因组中DNA的顺序,以期理解和找到许多遗传疾病的治疗方法。最后,从一个单元的DNA中,我们可以克隆动物,植物甚至人类。

但是什么是DNA?在哪里找到?是什么让它如此特别?它是如何工作的?在本文中,我们将深入研究DNA的结构,并解释其如何制造自身以及如何确定您的所有特征。首先,让我们看一下如何发现DNA。

DNA是一类称为分子之一核酸。核酸最初是由瑞士生物学家Friedrich Meischer于1868年发现的,他从绷带上分离了DNA。尽管Meischer怀疑核酸可能包含遗传信息,但他无法确认。

1943年,洛克菲勒大学(Rockefeller University)的奥斯瓦尔德·艾弗里(Oswald Avery)及其同事表明,从细菌中获取的DNA,肺炎链球菌,可能会使非感染细菌变得感染力。这些结果表明DNA是细胞中含信息的分子。1952年,当Alfred Hershey和Martha Chase证明要生产新病毒时,DNA的信息作用得到了进一步的支持噬菌体病毒注射DNA而非蛋白质,将其注入宿主细胞(请参阅病毒的工作方式了解更多信息)。

因此,科学家很长一段时间以来就对DNA的信息作用进行了理论,但是没有人知道这些信息是如何编码和传输的。许多科学家猜测,该分子的结构对这个过程很重要。1953年,詹姆斯·沃森(James D. Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)在剑桥大学发现了​​DNA的结构。这个故事在詹姆斯·沃森(James Watson)的著作《双螺旋》(The Double Helix)中进行了描述,并在电影《双螺旋的比赛》中带到了屏幕上。基本上,沃森(Watson)和克里克(Crick)使用了来自其他研究人员的分子建模技术和数据(包括莫里斯·威尔金斯(Maurice Wilkins),罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin),埃尔温·夏尔加夫(Erwin Chargaff)和莱纳斯·保林(Linus Pauling))来解决DNA的结构。沃森(Watson),克里克(Crick)和威尔金斯(Wilkins)因发现DNA的结构而获得了诺贝尔医学奖(富兰克林(Franklin)是威尔金斯(Wilkins)的合作者,并提供了一个关键数据,该数据向沃森(Watson)和克里克(Crick)揭示了结构,在奖励奖励之前就去世了)。

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