在上世紀五十年代，根據已知遺傳機制的訊息，科學家認為遺傳訊息需要一個有穩定結構的分子儲藏或傳輸；但同時這個份子有一定彈性，並且容許變化，才可以適應不斷改變的環境。
根據 Franklin 發表在醫學研究委員會報告中顯示的 DNA 對稱性，Crick 認為 DNA 有兩個糖和磷酸鹽組成相同卻向相反方向的螺旋鏈，四種鹼基在哪裏? 首先讓我們了解鹼基之間存在的氫鍵。
氫鍵
氫原子是最細的原子，原子核只有一個帶正電的質子，圍繞原子核轉動的是一個帶負電的電子。 氧有六個帶正電的質子，圍繞氧原子核轉動的是六個帶負電的電子。當氫原子接近氧原子時，氫原子的電子會被有六個帶正電的質子的氧原子核吸引，傾向接近氧原子核，整個氫原子變得帶輕微正電。相反來說，氧原子核除了原有的六個帶負電的電子，還有一個被它吸引而且留在它附近較多時間氫的電子，整個氧原子變得帶輕微負電。這個帶輕微正電的氫原子和帶輕微負電的氧原子會互相吸引，形成氫鍵。請留意: 氫鍵不是一個很強的吸引力，所以它很容易斷開，方便 DNA複製自己及 RNA。
1950 年，奧地利生物學家Chargaff 發表了一篇論文，發現 DNA 中鹼基A和鹼基T的含量大致相同，鹼基C和鹼基G的含量也大致相同。Crick 和 Watson 發覺鹼基A和鹼基T之間存在兩個氫鍵；鹼基C和鹼基G之間存在三個氫鍵。這些配對的鹼基A和鹼基T及鹼基C和鹼基G，憑著鹼基之間的氫鍵，緊密地連接兩個糖和磷酸鹽組成相同卻向相反方向的螺旋鏈；形成一個有穩定結構，亦同時容許有各種鹼基組合的結構。當時 Watson 和 Crick 意識到，這串鹼基: ACGT 是理解遺傳信息如何代代相傳的關鍵。這些字母序列包含編碼指令，相當於計算機的二進制0和1。
生命的本質有生命才叫做生物。在生物學，生物是可以生長和繁殖的；生長和繁殖的過程都需要細胞分裂。 當細胞分裂時，DNA 如何複製? 當細胞分裂時，兩條 DNA 螺旋鏈分開；每條原始鏈，用A配對T、C配對G，複製自己；最後產生兩條和原始鏈相同的 DNA。
解開螺旋，DNA 可以看作是兩條平行鏈，每條鏈都由一串鹼基: A、 C、 G、T所組成。隱藏在兩個螺旋鏈中間的鹼基: ACGT 就是生命密碼，這個簡單的模式，就是理解生命的化學基礎。究竟這些生命密碼 ACGT 代表什麼？
科學家發現 DNA 是製造蛋白質的指令。人體蛋白質由20種不同的氨基酸所組成。現在我們有四種不同的鹼: ACGT，假設每一種鹼基代表一種氨基酸，四種不同的鹼基可以代表幾種氨基酸? 對，就是四種。
假設用兩種鹼基代表一種氨基酸, 四種不同的鹼基可以代表幾種氨基酸? 假如每一種鹼基可以和四種鹼基組合，那麼我們可以有4X4=16種，但仍不夠20；所以我們需要三種鹼基代表一種氨基酸，氨基酸的精確順序決定了蛋白質的類型。簡單來說，每個基因就是製造蛋白質的藍圖。
細胞如何製造蛋白質? 製造蛋白質的小工廠在細胞核外，DNA 必須留在細胞核內，所以需要一個信差，就是 RNA。它只需要複製 DNA 的一條鏈，然後把藍圖送到小工廠。工作人員會按照指示， 每三個鹼基配對一個氨基酸，順序產生一串不同的氨基酸，它們便組成各種蛋白質。蛋白質是一種複雜的結構，形成地球上所有生命所需的生物結構和機器；例如: 人體內的酶、荷爾蒙、血紅蛋白和抗體等，供給身體不同的需要。
就目前科學家對生命的認識，生命的本質可以用化學來解釋。表面看來，生命只是表現為一連串化學反應；當這些化學反應停止，生命也結束了。隨著人類科學逐漸發展，科學家對生命的本質將會有更深層次的探索。
作者: Maria Pau
© 2023 愛•群社。 版權所有，未經許可不得轉載 (包括網上或印刷) 或使用本網誌內容作任何商業用途。
圖片來源: pngtree.com
留言
發佈留言
回應