基因编辑- 名词入门解释

作者： Dior79

发布于:2021-07-02 16:35

雪球

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在学习基因编辑的旅程中，曾经有很多词让我云里雾里，（什么转录，翻译，表达，都什么鬼）。心里想：当时若有一份入门级的解释材料在我面前就好了。虽然现在发现不懂的更多了，不过可以尝试制作一份入门版名词解释了。大多用的是我自己的语言。还在学习当中，不一定完全准确，欢迎指正。

DNA，地球人都知道，生命体的遗传物质，(部分病毒的遗传物质是RNA)

DNA是用双螺旋的形式存在的。基础单位是脱氧核苷酸。

脱氧核苷酸是由三样东西组成的，磷酸+脱氧核糖+碱基。碱基分4种， A, G, T,
C。见下图。

连接方式是磷酸和脱氧核糖交替相连，形成双链中的一条链。见下图。

然后双链之间，碱基和碱基相连，形成碱基对，其中A和T相连，G和C相连。见下图。

碱基，所有生命体都一样，你从猪，叶子上面提取到的单个碱基，替换人体中的碱基（如果有这个本事的话），一样能用。（这个疑惑困扰我很久，反正现在知道碱基是基因编辑里的最小单位，再往下分就没这个必要了）。

碱基就4种，但就这4种就构成了生命的千变万化（依靠排列的不同顺序）。为誉为CRISPR 2.0的单碱基编辑（Base Editor），就是不剪断双链，只修改单个碱基，这也是 $Beam Therapeutics(BEAM)$   的镇股之宝吧。

DNA的复制，在酶的作用下，先解旋（双链中间的碱基对分开），成了2条单链，然后每条链同细胞核内的游离脱氧核苷酸重新互补配对。由于还是按照A配T, G配C, 最后得到了和母链完全相同的2条双链。是为复制。

RNA 单螺旋，开玩笑的，只是单链而已，也是三样东西组成的，磷酸+核糖+碱基（DNA为脱氧核糖，小区别），RNA中也是4种碱基，不过是A, U, G, C.  U代替了T,  A和U配对，G和C配对。

DNA的转录和翻译：这一步充分显示了生命之美。

转录：以DNA种的一条链作为模板，合成RNA。先酶来作用，使DNA双链解旋，然后根据碱基配对原则，同细胞核内的游离核糖核苷酸进行重新整合，形成了一条RNA链，转录完成后，RNA链通过核孔，离开细胞核，进行下一步的翻译过程。（该RNA称为信使RNA，即 mRna）。（转录过程和DNA的复制过程非常像）。

翻译：就是根据 mRna上面携带的遗传密码，同核糖体结合，组成了蛋白质，遗传密码对应了蛋白质上的氨基酸序列。那碱基才4种，蛋白质上的氨基酸有20种，是如何对应的呢？

这里面有一个密码子的概念，三个碱基的顺序形成一个密码子。数学好的小伙伴一下子就能知道这样就有64种组合，这64种组合种，有些不同的密码子对应同一个氨基酸，有些密码子对应起始密码子，有些密码子对应终止密码子（翻译到这里时，蛋白质的合成就结束了），这样4个碱基就和20种氨基酸对应起来了。

BTW, 地球上所有的生物体都共用同一套密码子（读到这里，是不是更加相信达尔文了，而不相信人类是外星人的造物了。）

真正的翻译过程，还需要一种tRna来帮助亲和 mRna和氨基酸，tRna一头携带相应的氨基酸，一侧携带反密码子（三个碱基），反密码子根据相同的碱基配对原则，同mRna上的密码子相连。 然后相邻的氨基酸脱水缩合连接起来，形成了蛋白质（tRna在配对完成之后，就同氨基酸脱离了）。

这样整个转录翻译过程就完成了，DNA上的遗传信息，精准的组成了相应的氨基酸排列，使生命体表达出不同的性状。

这整个从DNA转录RNA, 然后RNA翻译成蛋白质的过程，称之为基因表达。

好，基础概念这些差不多了。  留个问题，为什么有时基因突变了，人却安全无恙，因为不同的密码子可能组成相同的氨基酸(64 vs 20)，所以人一点事没有。

大概就酱。

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