基因组与染色质
基因组(genome)
/ JEE-nohm /
想象一本菜谱,里面写着建造和运行一个生命体所需要的每一道食谱——不只是一道菜,而是整座菜谱库:如何制造每一种蛋白质、什么时候制造、以及身体在面对饥饿、高温或受伤时应该如何反应。基因组就是这样一本用化学语言写成的菜谱。它是一个生物体所携带的全部遗传指令,储存在长长的 DNA 分子里。你体内的每一个细胞都各自保存着这本相同菜谱的一份副本。
更精确地说,基因组是一个生物体的全部 DNA 序列——拼出它全部指令的那一长串化学字母(A、T、G、C)。在人类中,这大约是 32 亿对字母,被打包进细胞核内的 46 条染色体,外加线粒体内一个独立的小基因组。基因组既包含基因(制造蛋白质的食谱),也包含基因之间那些帮助控制食谱何时、如何被使用的大片区域。
了解基因组之所以重要,是因为细胞所做的几乎一切都可以追溯到这里写下的指令。读取基因组(测序)让科学家能够发现致病的改变、追溯祖先来源、并比较物种。但有一种常见误解,认为基因组是一份僵硬地决定你的固定“蓝图”——实际上它更像一个剧本,环境、偶然性以及细胞自身的决定都在不断地解读它、并改变它产生的效果。
于 2003 年完成的人类基因组计划,读出了一个参考人类基因组的大约 30 亿对字母——这项壮举耗时 13 年、花费数十亿美元,而如今一台机器在大约一天之内就能给一个人的基因组测序。
从 13 年到一天:给整个基因组测序。
基因组是信息本身;这些信息如何被使用(在某个特定细胞中哪些基因被开启)则是另一个层面,叫作基因表达——两个拥有完全相同基因组的细胞,行为可以截然不同。
又称
另见