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基因检测DNA十大疑问

2007-12-15
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基因检测-DNA十大疑问

印尼海啸遇难者身份如何确定?沙漠干尸是不是彭加木?你的祖先是谁?恐龙能否复活?要解答这些问题,都离不开一个关键词———DNA。自从弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森于1953年发现了DNA分子的双螺旋结构,DNA似乎成为风靡一时的流行语。DNA究竟有何神奇之处?它是无所不能的吗?北京科技报记者专访中科院专家,解读关于DNA的疑问。

疑问一:DNA主要存在于哪里?

DNA主要存在于细胞核内的染色体上,不同的物种,染色体上的DNA数量是有变化的,而这种变化通常就是物种的特征,在一般情况下,一个染色体上含有一个DNA分子,有时也会含有两个DNA分子。DNA分子很长,而且非常细,双螺旋链的直径约为20埃(1埃相当于千万分之一毫米)。如果将一个细胞中的所有DNA取出来展开,长度将超过1米。

疑问二:DNA长什么样?

如果将其放在显微镜底下观察,你会发现DNA分子是一个双螺旋结构。据了解,1953年,英美科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发现了DNA的双螺旋结构,他们是这样描述的:由一对多核苷酸相互盘绕组成双螺旋。DNA的双螺旋结构是最优良、最稳定的结构,正因为如此,DNA在自然界中最有资格充当遗传物质,它是一种非常完美的分子。

疑问三:DNA和基因是什么关系?

DNA这个完美的分子可以被分为许多个片断,而有些片断是具有遗传效应的,比如有的片段决定你是什么血型,有的片段决定你的眼睛是单眼皮还是双眼皮,这些具有遗传效应的片断就是基因。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息得到表达,不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同,是基因差异所致。

疑问四:DNA分子对人类的健康起着怎样的作用?

DNA分子与人类的健康有着密切的关系。人类DNA分子上已知的功能基因约有2.5万到3万个,在正常的情况下,它们保证了人体的正常运转。但是,一旦基因出现缺陷就会导致人得病,这就好像一个不合格的砖块用作建筑高楼的时候,它的缺陷就会引起建筑质量问题一样。例如智障正是反映某种基因的缺陷。

疑问五:DNA上是否存在智力基因呢?

智力是一个非常复杂的综合现象,它是由多个基因决定的,不好明确地说哪个基因就是智力基因,尽管智力在很大程度上是由先天遗传决定的,但是通过后天的训练也可以提高锻炼智力,因此,智力是由先天遗传和后天环境共同影响的综合结果,而基因疗法正试图改正这种缺陷。

疑问六:基因疗法可以包治百病吗?

基因疗法是不可能包治百病的,而且还存在着比较大的风险。所谓基因疗法就是先诊断病人所缺陷的基因,然后再将健康人的正常基因植入病人体内,以取代有缺陷的基因,恢复该基因的功能,达到治疗基因病的目的。如何使正常基因正确导入病人体内而不被身体所排斥,目前还处于探索阶段。

疑问七:在鉴别个体时,DNA鉴定与指纹鉴定相比孰优孰劣?

个体鉴定无非就是四种方法,瞳孔鉴定法、指纹鉴定法、遗传鉴定法、整体形态学扫描鉴定法。而遗传鉴定实际上就是DNA鉴定,世界上没有两个人的DNA是相同的,这个特点和指纹鉴定很相似,因此在获得比较清晰的指纹情况下,两种鉴定方法的准确度是一样的,但是很多破案的过程中,指纹印迹可能有磨损的情况,因此DNA鉴定法就为鉴别个体提供了另外一种比较准确的方法。

疑问八:人类未来的遗传能受科学家的控制吗?

科学家不能通过手段去控制人类未来的遗传,这个回答是肯定。因为人类是一个重大的群体概念,不同的人、不同的民族、不同的种族之间的差异正是人类得以繁衍和壮大的最大源泉,这种多样性是我们最宝贵的材料,一旦某种种群被损害一定也会对整个人类总体造成伤害,因此理论上控制遗传必然失败。而实际上也不可能,地球有65亿人,不是每个人都愿意被控制的,从伦理上来说也是不道德的。
疑问九:在实验室里,能否通过复制DNA克隆已经灭绝的物种?

从理论上讲是可以的,只要我们从灭绝动物的残骸上获取DNA,就可以通过克隆技术使这些动物复活。

目前,低等的单细胞物质,如病毒、细菌这类简单的物种已经在实验室复制成功。但是对于高等动物,如脊椎动物、哺乳动物的复制将是一个非常浩大的工程。这类动物的复杂程度,特别是细胞的复杂程度远远地超出人们的一般预料,仅仅能够复制全部的遗传物质,并不代表能把细胞给复制了。

最关键的问题在于,现在灭绝动物的DNA基因都遭到不同程度的破坏,我们难以得到完整的DNA分子,而以目前实验室水平,还没有能力将这些基因碎片组合以重构完整的分子。

疑问十:可能从恐龙化石的身上提取DNA吗?

现在看来是不太可能了。因为用现在的技术已无法获取早于100万年以前的DNA,更不要说已在6500万年以前灭绝了的恐龙了。除非像科幻电影《侏罗纪公园》中描述的那样,假设蚊子在刚吸取完恐龙的血之后,紧接着就被树胶粘住,于是变成一个密封的容器,在这种特定的情况下,血细胞分子在蚊子的体内被完整地保存下来了,科学家就可以从中获取原始的恐龙DNA。当然只是假想,事实上不太现实。

DNA研究历史

1859年,达尔文出版了他的《物种起源》一书,并把为什么生物的性状可以遗传的疑问留给了后人。1929年列文提出DNA的化学成分和基本结构,1950年夏天,生物学界正在进行一种叫双结构螺旋研究竞赛。结晶学研究的权威富兰克林提出DNA分子有多股链,呈螺旋状,并拍摄到了核酸的X射线衍射照片。

1953年,弗朗西斯·克里克与詹姆斯·沃森一起在《自然》杂志上发表论文指出,生物遗传分子DNA的结构为双螺旋,这一发现揭开了生物遗传的秘密。两人因此获得了1962年的诺贝尔生物和医学奖。DNA模型引发了一门新的学科——分子生物学的诞生,它为破译生物的遗传密码提供了依据,从而促使了遗传工程学的出现。DNA双螺旋结构的发现被誉为20世纪以来生物科学中最伟大的成果。

本栏目主要介绍基因工程方面,包括人类基因组计划、转基因、基因技术、基因检测DNA十大疑问等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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