
什麼是DNA?
DNA(去氧核糖核酸)是地球生命極為重要的分子。所有已知的生物都利用遺傳訊息進行細胞生長發育、分裂和功能活動——而DNA正是負責編碼這些訊息的載體。從結構上看,DNA呈現雙螺旋結構(類似螺旋樓梯),鏈中的每一步都是傳遞遺傳訊息的長密碼的一部分。
歷史
生物體傳遞訊息的觀念已存在數個世紀——任何對三代人類(例如祖父、父親和兒子)的觀察通常都會表明,某種程度上,生理特徵是遺傳的。此外,進化論也假定物種的每一代都是對其前幾代的延續,或許也對其進行了適應。然而,長期以來,對於物種如何遺傳性狀,一直缺乏合理的解釋(格雷戈爾·孟德爾在19世紀50年代提出了第一個解釋)。
DNA在1869年被分離出來,在接下來的50年裡,科學家逐漸加深了對這種分子的認識。大約在1930年,科學家開始假設DNA是遺傳訊息的載體。 1943年,奧斯瓦爾德·艾弗里證實了這個假設。
剩下的謎團就是該分子的精確結構。 1953年,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克發現了該分子的雙螺旋結構;10年後,他們因這項發現而獲得諾貝爾獎。分子生物學領域由此誕生。
展示
如今,我們對DNA的理解使我們能夠做到以前難以想像的事情。我們可以透過操縱生物體的DNA來對其進行基因改造——這項技術雖然備受爭議,但很早就有人預料到。我們可以利用犯罪現場遺留的DNA樣本,從看似微不足道的一根頭髮(只要毛球完整)中辨識出罪犯。另一項近期進展是人類基因組計劃,該計劃旨在對人類細胞中的所有DNA進行測序。該計劃於2003年完成。如今,一個龐大的基因組定序資料庫已經建立(涵蓋動物、細菌、真菌等),使科學家能夠快速比較不同物種,提取重要資訊(例如遺傳相關性),並了解突變和疾病。此外,您還可以付費進行DNA定序,這可以幫助您了解自身遺傳易感疾病,了解您的遺傳和祖先歷史等等。
未來
未來,個人DNA定序將變得更加經濟實惠和便捷,但能否普及還有待觀察。
重組DNA(有時也稱為合成生物學)是指對DNA序列進行操控或建構。它最早於1970年代投入實際應用,並且是一個快速發展的領域。重組DNA具有巨大的潛力,可用於治療遺傳疾病和缺陷,但許多人擔心其潛在的負面用途——例如用於生物戰——儘管製造比自然界中已存在的毒素更強的毒素非常困難。