《基因组》读书笔记
一号染色体生命
生命是很难定义的,但生命有两种能力:自我复制和建立秩序。
RNA是联结DNA和蛋白质的物质,它将信息从DNA的语言翻译成蛋白质的语言。RNA的出现先于蛋白质和DNA。
- 要改变DNA的组成部分,必须通过改变RNA相应组成成分的方式来实现,而无法直接进行更改。
- RNA可以完成自我复制,观察细胞的任何一个部分,你就会发现最原始、最基础的功能都需要RNA的参与。
- DNA语言中的T是由RNA中的U演化而来的
- 现在有很多酶,虽然其成分是蛋白质,但必须依赖一些小的RNA分子才能发挥作用。
- RNA本身就可以作为催化剂,切断或连接其他分子(包括RNA本身在内)
现在看来,最初的基因应该是兼具复制与催化的。它很可能就是由RNA构成的。RNA的一部分序列的功能就是催化自身,进行复制和翻译等过程,而不需要外来物质的介入。令人震惊的是,最后筛选出来的RNA片段和1号染色体内的5S基因结构相似。曾经,那是RNA的世界。
这些核糖生物面临考验,RNA是一种不稳定的物质,几个小时之内就会分解掉。很长时间的适应,终于进化出更坚强的类型——DNA,还创造了一个从DNA复制RNA的系统。基因信息中的3个字母分为1组,同时进行复制,每3个字母都带有一个氨基酸“制成的标签”。核糖体查找这些标签,翻译成氨基酸,最后组成蛋白质。
最早的时候,基因并非来自父母。许多细菌可以通过吞噬其他细菌获得基因。因此,人体内的基因也许来源于许多不同的物种。
我们不是来自某个个体,而是来自某个“共生体”。
三个字母组成的遗传密码在所有生物体内都是一样的。CGA代表精氨酸,GCG代表丙氨酸——无论蝙蝠、甲虫、榉树、还是细菌,都是如此。所有生物都使用同样的遗传密码和解码词典。
这意味着只有一次创世纪,生命是在这唯一的创世纪里被创造出来的。
二号染色体物种
黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩都有24对染色体,而人有23对。在猿类动物里,我们人类是个例外。
二号染色体是由两对中等大小的猿类染色体融合而成的。人类灵魂的基因也许就注入在靠近二号染色体中间的地方。
人类经历了很多失败。
500万年前,我们的猿类祖先输给了“基因更好”的猴子,几乎灭绝。
4500万年前,我们的灵长类祖先输给了啮齿动物,几乎灭绝。
2亿年前,我们的爬行动物祖先输给了恐龙,几乎灭绝。
3.6亿年前,我们的远古祖先叶鳍鱼输给了条鳍鱼,几乎灭绝。
5亿年前,我们的脊索动物祖先,输给了节肢动物的环境适应能力。
到今天,人类取胜了。
几十亿年间,亿万生物被创造出来,单细胞生物不计其数,大量生物周而复始地走向死亡。
灾害总是倾向于给更大、更复杂的生物带来灭顶之灾。
那些最聪明的动物的大脑,每一代都会变得更大。现代>新生代>中生代>古生代
除二号染色体是由两对中等大小的猿类染色体融合而成之外,人类和黑猩猩的染色体之间的差距微乎其微。
有13对染色体不见丝毫差别。平均每100个字母里,平均只有不到2个不同。可以说有98%的基因序列与黑猩猩相同。
普遍认为是500-1000万年前,人和猿类开始分离。人类繁衍了不到30万代。
有个猜想,人类的祖先只是当时与其他猿类隔绝的一个小分支。被阻隔在了一块相对干旱开阔的草地上。大约每过10万年,大脑就会增加1.5亿个脑细胞。
大脑体积变大,需要肉类食物;两性分工,分享食物增加了吃肉的可能;分配食物需要有复杂的大脑;两性的分工推动了一夫一妻制的形成。如此这般,周而复始。
2%的内容,讲述了人类与黑猩猩的不同。可以说,关于我们过去的记录都刻在了基因里。
三号染色体历史
基因的主要功能是储存制作蛋白质所需的配方。几乎体内所有的化学作用、结构形成和功能调节都是依靠蛋白质完成的。
孟德尔豌豆实验,成就在于他揭示出:大部分遗传物质看上去似乎融合在了一起,其原因是这些遗传物质是由多种不同的“微粒”构成的。
穆勒的重要发现是基因突变可以人工诱发。
DNA是一种双螺旋结构,好似两条缠绕在一起的精美电梯,长度可以无限延长。这个密码能够进行自我复制,还指明了蛋白质的配方。
发现密码的存在是很容易的,只需将猜测、物理学知识和灵感结合起来就可以了,但要破译密码,却需要真正的天才。
“无逗号基因密码”的理论是错误的,因为它无法容纳“移码突变”的存在。在这个理论下,一旦出现移码突变,一个字母的丢失就会导致之后的所有字母都变得毫无意义。相比之下,大自然选用的方法兼容性更强。能够经受住其他错误。用很多不同的三个字母的组合,可以表达同一个意义(氨基酸)