指令分子
DNA 是一种又长又细的分子,几乎每个活细胞内部都携带着它。它的工作说起来简单,想起来却令人惊叹:它储存着构建和运行一个生命体的指令。同一种分子存在于细菌、番茄和你体内——只是写在上面的信息不同。
可以把 DNA 想象成一本细胞能够阅读和复制的食谱。阅读会产生细胞的工作部件;复制让一个细胞变成两个,把书完整地传下去。整个 遗传学 领域,都源自对这一种分子,以及它的信息如何被阅读、复制和遗传的理解。
它住在哪里
在动物、植物和真菌中,大部分 DNA 都装在细胞核内,缠绕成称为 染色体 的结构。一个人类细胞里约有两米长的 DNA,折叠进一个远小于一粒灰尘的空间。一个细胞里全部的 DNA 就是它的 基因组——整本指令书,每一页都在内。
基因 是一段携带一条可用指令的 DNA——通常是制造某一种蛋白质的配方。你的基因组约含两万个基因,但这些基因只占全部的一小部分;其余部分做着我们后面会遇到的别的事情。现在请记住这幅画面:基因组是书,基因是条目,DNA 是墨水。
为何一种分子能做这么多
DNA 携带信息的方式与书面语言相同:靠顺序。一本书的含义取决于字母的排列顺序,尽管每本书都用同一套字母。DNA 用的字母只有四个,但通过在一条几百万字母长的分子上以不同顺序排列它们,就能拼写出蕨类与游隼之间的差异。