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河川径流信息密码解密与遗传密码的对应关系

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:表6-4遗传密码与六十四卦对应表续表谢文纬学者在其著作 《两部天书的对话——易经与DNA》中提到,生物遗传密码的揭示是西方科学在20世纪最伟大的贡献之一。碱基与氨基酸两者之间的密码关系,显然不可能是1个碱基决定1个氨基酸。遗传密码的作用是将四种核苷酸的排列顺序翻译成20种氨基酸的排列顺序。而mRNA和蛋白质之间的关系则靠遗传密码来揭示,这就是mRNA中核苷酸顺序和蛋白质氨基酸顺序的关系。表6-5遗传密码表续表

河川径流信息密码解密与遗传密码的对应关系

遗传密码这一名词在1944年薛丁谔的 《生命是什么?》小册中就已提出,但在1953年沃森和克里克建立DNA双螺旋结构以前,其真实内涵乏人知晓。20世纪60年代遗传密码的破译,使遗传物质核酸和决定细胞功能的蛋白质两种重要的生物化学物质之间架起了一座桥梁。这对于从分子水平了解遗传和细胞的生物化学特性有着重大的影响,它大大推进了生物科学的进展,成为奠定分子生物学的重要基石之一。

德国著名生物科学家施恩伯格最早指出,生物遗传密码与六十四卦结构相似。施恩伯格说:“人类历史上一个最重要的发现是关于遗传密码的发现。至今已被认识的所有的动物植物都具有一个特殊系统 (它组合了生命形式),由64个密码‘词’组成,每个‘词’由三个‘字母’(从四个中选取三个)组成,由它们组成DNA的长链分子。中国三千年前的一个词生系统 (易经)可宣称它在自然哲学方面的优先权。遗传密码中只有四个密码有清楚的含义,它们的作用是停止遗传 ‘句’和开始一个新 ‘句’。把这应用到古代智慧书籍《易经》中新的经过变换的表中 (表6-4),可看到两个停止码UAA和UAG相当于遯()和旅 (),而遗传密码中的开始码UGA则表示了否 (),UGA亦为终止码。”

表6-4 遗传密码与六十四卦对应表

续表

谢文纬学者在其著作 《两部天书的对话——易经与DNA》中提到,生物遗传密码的揭示是西方科学在20世纪最伟大的贡献之一。遗传密码 (Genetic Code)是如何被翻译的呢?首先是以DNA的一条链为模板合成与它互补的信使核糖核酸(mRNA),根据碱基互补配对的原则在这条mRNA链上,A变为U,T变为A,C变为G,G变为C。因此,这条m RNA上的遗传密码与原来模板DNA的互补DNA链是一样的,所不同的只是U代替了T。然后再由m RNA上的遗传密码翻译成多肽链中的氨基酸序列。

碱基与氨基酸两者之间的密码关系,显然不可能是1个碱基决定1个氨基酸。因此一个碱基的密码是不能成立的。如果是2个碱基决定1个氨基酸,那么,2个碱基的密码可能的组合将是16 (42)种。这种比现存的20种氨基酸还少4种,因此不能应用。如果每3个碱基决定1个氨基酸,三联体密码可能的组合将是64 (43)种。这比20种氨基酸还多出44种,所以会产生多余密码。这样可以认为每个特定的氨基酸是由1个或多个三联体(Triplet)密码决定的。

根据表6-4,就能掌握生命活动的基本规律,细胞中DNA的基因被启动后,先将特定的序列转录到小片段的RNA上,细胞以此为模板,按序列选取20种氨基酸,先合成不同的多肽链,继而组成人体所需的各种蛋白质。(www.xing528.com)

细胞内每个蛋白质分子的生物合成都受到细胞内DNA的指导,但是储存遗传信息的DNA并非蛋白质合成的直接模板,它经转录作用把遗传信息传递到信使核糖核酸(m RNA)的结构中,所以mRNA才是蛋白质合成的直接模板。mRNA的密码是由核苷酸构成的,而蛋白质是由20种氨基酸构成的多肽聚合体,它们之间遗传信息的传递并不像转录那么简单。从多核苷酸上所携带的遗传信息到多肽链上所携带的遗传信息的传递,与从一种语言翻译成另一种语言有些相似,所以称mRNA为模板蛋白质合成过程为翻译。在蛋白质合成中,t RNA按mRNA模板要求将相应的氨基酸搬运到蛋白质合成的场所——核糖体上,所以把核糖体称作蛋白质合成的工厂。在核糖体上,氨基酸之间以肽键连接,生成具有一定排列顺序的各种蛋白质。

遗传密码的作用是将四种核苷酸的排列顺序翻译成20种氨基酸的排列顺序。每3个核苷酸为一组,决定蛋白质的一个氨基酸。这种独特的过程在所有的细菌,动植物中均可观察到,并且翻译的顺序只能是从核酸到蛋白质,而不能反向进行,即核酸只能是蛋白质合成的模板,但蛋白质不能作为基因的模板,这就是分子生物学中心法则,反映了所有生命有机体的生长繁殖的过程。

DNA分子是遗传信息的载体。DNA的遗传信息包含在分子的碱基顺序中,DNA分子通过复制过程准确无误地生产出自己的复本,当细胞分裂时,将遗传信息传递给子代细胞。基因是DNA大分子上的一个个片段,有复制、转录等主要功能。1960年,J·莫诺(Monod)和F·雅各布 (Jacob)发现了信使RNA (mRNA)。这种信使RNA由DNA接受遗传信息,将它带到细胞内合成蛋白质的部位,再按遗传指令合成蛋白质。mRNA实质上是遗传基因的翻版,它是特定DNA区段严格“转录”出来的。而mRNA和蛋白质之间的关系则靠遗传密码来揭示,这就是mRNA中核苷酸顺序和蛋白质氨基酸顺序的关系。所以,特定的遗传信息由特定的信使RNA传递,合成出特定的蛋白质。

四种碱基的三联体变化,组成64种密码子,有些密码子具有重复性,即一种氨基酸可以有多种密码子,但是每一种密码子只编码一种氨基酸,还可将表6-4表达成见表6-5的遗传密码辞典。

表6-5 遗传密码表

续表

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