2011年8月9日星期二

DNA决定你是否会生病

原文:DNA决定你是否会生病

人体细胞有从父母遗传各一半的遗传基因,每一个细胞中央的细胞核内有23对染色体,依长度编号46条染色体,就像46本书。研究人员在保护身体免受病菌侵袭的六号染色体,找到免疫能力基因有一个共通点,从父母遗传各一半的免疫基因组合大约可以分为18个种类,这个组合必须包括有DR-1种类基因,这个基因对入侵病菌反应迅速,但是有DR-9种类基因的人,就容易患有风湿等病症。

除了免疫能力基因有共通点以外,在19号染色体中一个和脑部功能有关的基因,也有共通点。这个基因有E-2、E-3和E-4三类,各自制造出稍有不同的蛋白。这个是一个人会不会容易患上老人痴呆症的关键。

研究人员认为,老人痴呆症的成因是一种不容易溶解的纤维状物质附在脑细胞上,导致脑细胞死亡。E-2类型的蛋白可以抑制这种物质附在脑细胞上,防止老人痴呆症,不过E-4类型蛋白就没有这种功能。

DNA决定你是否会得癌症

 

 

DNA决定你是否会得癌症(视频字幕原文)

 

人体由60万亿个细胞组成,每个细胞内有一个细胞核,人体的细胞核内有46条染色体。

拿一条染色体,解开它来看,原来染色体是一条长而幼的腺体,一个细胞内的腺合起来,越长两米,而腺的直径仅是头发的四万分之一,这条长而幼的腺体,就是DNA。DNA腺中只有一小部分是基因,这是电子显微镜拍下的DNA,看似单一条腺,其实是两条结成的螺旋体,再细看这条DNA腺体吧,我们知道在那螺旋体的两条腺中,仅有四种不同的化学物质:腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶。取它们的英文字首A、T、G和C,看其排列方式吧,乍一看,排列方式似是随意的,但其实是基因密码决定的。DNA腺卷成许多小卷子,以免缠在一起,当细胞分裂时,这些腺会卷成一大卷,形成染色体。每个人体细胞内有46条染色体,染色体内写着的密码,约有600亿对字母,相当于700册百科全书。

看看这些影像,精子进入卵子内,努力把DNA送进去,精子把父亲的DNA送进卵子内。这是原来在卵子内,母亲的DNA,父母的基因蓝图拉近了,合而为一。新生命开始了,然后细胞分裂,受精卵一分为二、二分为四…,同时间,染色体也被复制了,每个细胞得到相同的染色体,人体内60万亿个细胞,就这样包含了父母传给子女的基因。

基因蓝图制造心脏、肝等器官,还有手和脚,节目的前半部,我们看过基因如何制造人体,若人体60万亿细胞内藏有相同的基因,那么为什么心脏细胞在心脏生长,而手部细胞又在别处生长?这是怎么做到的呢?答案是,基因内有另一个密码,如果这另一个密码不运作,身体就不能制造新部分,三字母密码制造我们身体各部,这些密码以外,有负责解开身体各部蓝图的密码,这些蓝图平时是被锁着的,当插入了合适的钥匙,蓝图就打开,可以制造身体各部了。什么钥匙才能打开基因蓝图呢?这就是基因制造的各种蛋白质。

如何制造人体,寻找方法更换因意外或疾病而失去的肢体?日本德岛大学的野寺澄晴医生正研究鸡翅膀或上肢是如何发育的。我们相信有数以千计的基因合力造成上肢的组成部分,野寺医生把某种蛋白质放进出生长的鸡卵内,两天后,胚胎出现了上肢形状的突出部分,只需一颗蛋白质就能释放数以千计的基因,制造另一个上肢,制造这种蛋白质的是“主匙基因”,现在看主匙基因如何打开其他基因的锁,DNA通常都卷起来上了锁,主题基因制造的蛋白质去寻找跟它们相匹配的字母,然后依附着它们,此时就会产生化学反应,把锁打开,解开附近的DNA,这是DNA解开时的景象。卷子解开,露出了DNA。当DNA暴露出来后,就能跟酶联手,复制基因,复制成的基因就制造一个组分,像心脏这些完整的器官,只有在主匙基因解开数千个基因后,才可以造成。

人体的形成,由单一的受精卵开始,父母的基因被重复的复制,以致体内的细胞包含同一张蓝图。不久,13种同源转化基因开始运作,形成身体各部分,它们向相关的主匙基因发出指令,制造手、心脏和其他部分,主匙基因收到指令后,就命令属下的基因,制造组成各指定部分的蛋白质。同源转化基因就如大设计中的第一块骨牌,引发其他基因制造蛋白质,造成人体。

所有生物都有基因,地球上的生命,都由父母传给子女,在不断的基因链控制下生长,把人类和其他生物相连的东西还活在人体里。基因证明我们也源自于最初出现的生命,基因的关联一直世代相传,个别生命无数次重复的活动,构成和孕育出多样化的生命。一直以来地球上的生命,即依靠这种关联,把父母和子女,把各种生物都连起来,这就是基因中极幼的腺体:DNA。

人体由60万亿个细胞组成,细胞不断新陈代谢使我们能够存活。你瞧,这些细胞正在分裂,复印基因资料后,细胞繁殖,细胞这最重要的功用,使生命能够延续。但是,如果细胞分裂的过多,生命就会受到威胁,当细胞分裂受控,癌变就会出现。细胞开始分裂,这条腺变成大腺卷,成为一条染色体,在这个系列,46本书代表46条染色体,英文字母A、T、G和C组成60亿对组合,群列在这些书本里。这些字母代表四种化学物:腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶。当它们次序改变,或缺失,就会出现突变情况,大约在10万的部位。这4个字母的次序犹如基因密码,暂已发现约200个基因跟癌症有关。书面所见的是一部分,它们在开始和终止细胞分裂过程中,功用非常重要。部分基因影响力很大,这是跟结肠癌有关的Ras致癌基因。细胞数目增加,致癌基因就会活动,这根细胞变成癌细胞有什么关系呢?

人体由60万亿个细胞组成,细胞不断新陈代谢使我们能够存活,那么,当人体需要新的细胞,负责细胞繁殖的基因便开始工作,Ras致癌基因是其中一种,这是Ras致癌基因制造的致癌蛋白,红蛋白跟Ras致癌蛋白合作,使细胞分裂,这些蛋白各在细胞特定位置工作,当人体需要新细胞,细胞就会收到分裂指令,指令传到Ras致癌蛋白和同事那里,使细胞分裂,让我们仔细看看人体内一个细胞,它刚收到分裂指示,细胞膜下的蛋白把分裂指示传送给Ras致癌蛋白,有关的蛋白接到指示以后,移向细胞核。红蛋白带着来自Ras致癌蛋白要细胞分裂的指示,充当信差、进入细胞核。进入细胞核后,它会接近蓝蛋白,蓝蛋白负责阻止细胞分裂,这蛋白通常抑制Ras致癌蛋白同事,使它们不能自由活动,蓝蛋白和红蛋白互相制衡,使细胞不会分裂过多,红蛋白跟抑制细胞分裂的蛋白相连,放出已受抑制的蛋白,当它跟脱氧核糖核酸(DNA)相连,基因就会复制,细胞便会分裂,若Ras致癌基因出现问题,Ras致癌蛋白会不断指示细胞分裂。

暂已发现约200个基因跟癌病有关。

这是人类正常细胞基因复制情况,细胞一分为二,里面共有4个红色光点,它们就是p53基因,画面所见是p53基因制造的p53蛋白,p53蛋白经常4个一起活动,跟DNA连在一起,为避免细胞失控地繁殖,p53蛋白跟同事发挥防御功能。当Ras致癌基因突变,导致细胞分裂,细胞分裂的指令就会不断发出,当p53蛋白感应到细胞突变,就会抑制引发细胞分裂的蛋白。

这细胞由于Ras致癌基因突变,所以不停分裂,这是正常细胞变成癌细胞的首个阶段若引发细胞分裂的红蛋白,继续跟DNA连在一起,细胞分裂过程就会不断继续,抑制胞分裂的蓝蛋白,尝试把红蛋白从基因里拉开,可是Ras致癌蛋白不断发出指令,p53的助手独自应付不了细,p53就会发挥抑制细胞分裂的功用,可是p53不会单独连接红蛋白抑制细胞繁殖,4<个一起活动的p53蛋白,跟DNA特别部分连接在一起,然后放出功能很强大的辅助蛋白,p53蛋白放出辅助蛋白,迅速助蓝蛋白一臂之力,它们合力消灭致癌信差。通过放出这些辅助蛋白,p53基因防止正常细胞变成癌细胞,基因突变不一定来自消灭致癌父母遗传,原因也可能是化学物品或紫外线,癌病的遗传率约是5%到10%,超过90%的癌病不是先天性的,是后天性的。

这些染色体来自,一个40多岁时患癌男人的细胞,p53基因该有4个红色光点,但现在只有两个,这突变不是先天性的,是后天性的。

地球是生命的摇篮,有害的紫外线不断射向地球表面,穿过包着地球的臭氧层的少量紫外线,损害我们的基因,使它们突变,当紫外线接触到我们的身体,皮肤里的色素细胞就会开始工作,当紫外线照射到我们的皮肤,色素细胞就会复制黑色素,黑色素使皮肤细胞变成深色,挡住紫外线,保护基因免受伤害。我们皮肤深处正进行另一项工作,这是成人一个皮肤细胞的显微照片,当紫外线接触这细胞,细胞核开始变成绿色,显示细胞核内的p53蛋白增多了。

当紫外线透过黑色素接触基因,基因就会受损、突变。当基因受损,p53蛋白就会跟DNA连在一起,阻止细胞分裂,接着各蛋白会合作修补受损的基因,它们首先确定DNA受损的位置,有些变成支架,当其他蛋白的梯子,另一些张开基因受损部分,把它切掉,超过10种蛋白合作修补DNA,使它恢复正常,p53阻止细胞分裂,拖延时间,负责修补的蛋白小队就合作抢修。

不过p53基因还有最后一招,避免正常细胞变成癌细胞。若受伤程度太严重,无法修补,p53蛋白会像辅助蛋白指示细胞死亡,到处是DNA的碎片,画面所见是细胞死亡过程,这是人类皮肤细胞被紫外线所伤,结果死亡的情况,细胞自毁可锁住异常基因,避免其他细胞受影响。我们受猛烈阳光照射时,细胞就会不断死亡。

当正常细胞分裂和繁殖,若控制分裂的基因突变,细胞就会失控的分裂,那是正常细胞变成癌细胞的首个阶段。若其中一个这些细胞再突变,细胞的形状和功能便会改变。一段时间后,若多个基因突变,细胞便会出现一些以前没有的特性,这个细胞跟其他细胞分开,自由游动,它很快就会滑进正常的细胞,然后流入血液和淋巴的管里,把它送到其他的地方,它会进入人体的另一个部位,长出一个新的肿瘤。

这些是显微镜下的肿瘤,它们像正常细胞扩散,白色的圆点就是癌细胞,这是首次拍到的癌细胞,进入正常细胞的影像,除了某些情况外,正常细胞不会游动及进入其它部位,癌细胞里的基因突变复杂的积累,变数更多,而且不受控制。要战胜癌病,关键是更准确地、迅速地确定癌细胞内的基因突变。

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