DNA 의 정보는 생물의 모든 세포와 구조를 기록한 설계도와 같습니까?

< P > 현재 잘 교육받은 모든 사람들은 생명의 비밀번호가 각 세포의 DNA 라는 초장 유기 분자 사슬에 저장되어 있다는 것을 알고 있으며, 현재 많은 상업 기관들이 DNA 검사 업무를 홍보하기 시작했으며, 약간의 침만 있으면 인생에 대한 많은 정보를 알 수 있다. < P > 그것은 한 사람의 모든 정보가 이미 DNA 에 숨겨져 있다는 뜻입니까? 이 정보는 인체의 모든 세포와 기능을 정확하게 묘사할 수 있는 정밀한 설계도와 같습니까? DNA 정보만으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 멸종된 생물을 복구할 수 있을까? 오늘 우리 모두의 마음속에서 묵인될 수 있는 이 오해를 연구해 봅시다. < P > 유전자 정보의 양이 놀라울 정도로 적다. < P > 먼저 한 가지 질문을 한다. 인간의 유전자 총계는 얼마나 많은 정보를 가지고 있는가? 인간의 몸은 얼마나 많은 세포를 가지고 있습니까? < P > 답변: 총 사람 * * * 은 약 31 억 6 천만 개의 DNA 염기쌍을 가지고 있습니다. 염기쌍에는 4 가지 유형만 있고 최소 2 개의 비트로 나타낼 수 있기 때문에 총 데이터 양은 약 7 억 9 천만 바이트 (Bytes) 로 약 79 조 (M Bytes) 입니다. 이것은 그리 크지 않은 데이터량, 수십 년 전의 VCD, 한 편의 흐릿한 영화가 이렇게 큰 것 같다.

DNA 는 투명하다. 분열할 때만 염색되어 관찰될 수 있기 때문에 염색체 < P > 라고 불리며 인체에는 약 3 조 개의 세포가 있다. < P > 네, 유전자와 세포 수의 비율은 약 1: 37974 입니다. 유전자의 수는 세포의 수보다 훨씬 적으며, 각 세포가 어디에 있는지조차 기록하지 않을 수 있으며, 신경 세포의 연결, 발육 주기의 조절, 신진대사의 리듬은 말할 것도 없다. 약간의 정보만으로 이렇게 놀라운 위업을 완성했는데, 도대체 어떻게 한 거야? < P > 이런 질문에 답하기 위해서는, 중학교 때 배운 생물학 수업 내용을 회상해 보고, 거기에서 생각을 시작하게 해야 한다. < P > 성장소 < P > 를 다시 한 번 살펴보면 중학교 화학에서 식물의 광광성에 관한 연구를 기억하시나요? 옥신-이 화학 이름 인 인돌 아세트산 호르몬은 식물의 끝이 빛의 더 강한 방향으로 성장할 것이라고 결정합니다. 옥신은 식물의 첨단 배아칼집에서 분비되고 아래로 운반된다. 빛의 조사는 줄기의 광면과 백라이트면에 농도가 떨어지게 한다. (옥신 수송단백질이라는 단백질이 세포막에 박혀 있어 빛을 비추면 활성화될 수 있다. 활성화된 단백질은 옥신을 세포 밖으로 운반한다. 외부' 펌프' 옥신이 없는 백라이트측 세포는 성장소를 보존한다.), 성장소 농도가 높은 지역. < P > 광성 < P > 뿐만 아니라 성장소에는 또 다른 기능인 최고 장점이 있다. 줄기에서는 성장소 농도가 높은 성장이 빠르지만, 가지에서는 성장소가 높을수록 성장이 느려집니다. 따라서 싹에 더 가까운 가지가 더 느리게 자라서 식물의 뾰족한 탑형 구조가 많이 형성된다. < P > 그럼 지금 세 가지 질문이 있습니다. < P > 왜 정상에서 성장호르몬을 분비합니까?

왜 같은 화학성분이 다른 효과를 나타낼까요? < P > 결국 옥신은 어떤 효과가 있습니까? < P > 유전자 발현에서 세포 분화까지 < P > 이러한 문제들을 설명하기 위해서는 유전자 표현에서 세포 분화에 대해 이야기해야 한다. < P > 옥신은 호르몬이라고 불리는 호르몬이다. 이 화학물질들이 세포 내 특정 단백질과 결합되기 때문에, 이 두 가지를 결합하면 단백질이 활성화되고 세포핵에서 DNA 의 전사와 표현에 영향을 미치기 때문이다. 즉, 각 세포에는 모든 유전자가 들어 있지만, 그들 중 일부만이 활발하게 활동하고 있으며, 표현에 참여하는 특정 유전자 합성에 참여하는 단백질은 세포가 특정 형태와 구조를 보여줄 수 있기 때문에 우리 다세포 생물의 체세포 형태는 끊임없이 변화하고, 기능이 매우 풍부하며, 이를 세포 분화라고 한다.

수용체 단백질은 어디에서 왔습니까? DNA 가 전사를 통해 번역해서 합성한 것이다. 음, 기묘한 느낌이 있지 않나요? 이 둘은 서로 영향을 줄 수 있는 관계가 있고, 유전자는 단백질에 영향을 미치고, 단백질은 유전자에 영향을 줄 수 있다. < P > 뿐만 아니라 호르몬은 기저표현에 영향을 줄 수 있는 한 가지 요소일 뿐 아니라, 조류 배아 발육 과정의 첫 번째 분화와 같은 많은 자연적 영향 요인이 있다. 배아에서 원장배아까지, 뼈 형태 발생단백질, 섬유세포 성장인자, 노드 신호단백질, Wnt 신호단백질 등 네 가지 신호전달물질의 영향으로 근거리-원거리 이 몇 마디의 용인말로 말하자면 어느 쪽이 영양이 좋은지 (노른자 방향) 어느 쪽으로 말려야 한다. 곱슬곱슬한 후 이 세포들은 다른 방향으로 분화하기 시작하며, 내배층, 중배층, 외배층이 나타나 유체의 모든 조직과 기관으로 더 분화된다. < P > 원장 배아의 극성 컬링, < P > 그래서 성장소에 관한 세 가지 질문은 세포가 분화되어 각 조직마다 세포 기능이 다르기 때문에, 생발 중인 첨단 세포의 합성성장소의 유전자만 표현된다는 것이다. < P > 또 분화된 세포의 기능이 다르기 때문에 수용체 단백질도 다르기 때문에 같은 호르몬은 정반대의 효과를 낼 수 있다. < P > 옥신이 발휘하는 과정은 수용체 단백질을 통해 DNA 표현을 조절하는 과정과 기타 생화학반응을 조절하는 과정으로, 본질이 복잡한 생화학반응에 참여함으로써 이뤄진다. < P > 시뮬레이션 할 수없는 가능성이 많습니다. < P > 위의 내용에서 이미 몇 가지 단서를 볼 수 있습니다. 유전자는 모든 사람들이 생각하는 것처럼 특정 특성을 직접 조절하지 않습니다. 하나의 유전자는 하나의 단백질 생산에만 책임이 있으며, 이 단백질이 생물학적 발달에 어떻게 관여하는지, 어떤 효과가 "포괄적 인 환경" (각 세포 내부의 특정 화학 성분, 작은 < P > 이것은 매우 흥미로운 개념이다. 즉, 유전자의 표현이 종합환경에 어느 정도 영향을 미치고, 종합환경은 유전자 표현에 형태를 잡는다는 것이다. 이 두 가지는 상호 영향을 미치며, 수많은 매개변수가 포함된 머리와 꼬리가 만나는 링 논리입니다. 수학의 논리로 계산하려는 것은 전혀 불가능하다. 단지 19 x 19 크기의 바둑판에 1.7489656593x1 172 (174 ... * * * 17 개 ... ) 의 배치가 전 우주의 모든 원자 수를 합친 것보다 훨씬 많다는 것을 알아야 한다. < P > 직장과 세포의 비유 < P > 아래에서 나는 하룻밤 동안 생각해낸 비유를 꺼내어 안개 낀 독자들이 유전자가 세포 조절에서 어떻게 효율적으로 이루어지는지 이해하는 데 도움이 될 것이다. < P > 저는 각 세포를 사무실 칸막이에 비유합니다. 안에 앉아 있는 직원과 기타 모든 물건은 세포에 있는 모든 생화학 반응 물질의 집합이고 유전자는 서랍에 들어 있는 금낭입니다. < P > 사진 설명 입력 클릭 < P > 대략 이런 < P > 는 현재 모든 사람들이 일에 몰두하고 있다. 그들이 오는 처음 5 개의 금낭은 책상 위에' 일은 반드시 읽어야 한다' 라고 적혀 있고, 이 금낭의 내용을 다 배운 후 모두 일을 시작했다. 끊임없이 보내온 문서를 컴퓨터에 입력한다. < P > 제 5 의 금낭에는' 문서 한 장을 입력할 때마다 책상 동쪽 방향의 칸막이를 보세요' 라는 지시만 기재되어 있지만, 판자 한 장을 제외하고는 아무것도 보이지 않습니다. 물론 아무 일도 일어나지 않습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) < P > 변화가 일출 무렵, 아름다운 햇살 한 가닥이 창문으로 비쳐 들어왔는데, 여기서 묘한 일이 일어났다. 창가에 앉아 있던 직원이 문서 입력을 한 번 더 마친 뒤 절차에 따라 고개를 들어 칸막이를 한 번 보았지만 이번에는 달라졌다. 이들은 칸막이에 글자가 있는 것을 발견했다. 원래 칸막이에는 지폐에 사용된 워터마크가 있었다. 빛이 없는 투과가 보이지 않으면 칸막이에는' 왼쪽 서랍 속 금낭 7 열기' (빛이 세포 분화에 미치는 영향을 비유함) 라고 적혀 있었다. < P > 사진 설명 입력 < P > 달러 중 워터마크를 클릭하세요. 프랭클린 < P > 그래서 여러분이 계속 파일을 입력하실 때, 몇몇 사람들이 이미 조용히 다른 일을 시작했습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 금낭 7 의 내용은' 왼쪽 두 서랍을 열고 일을 끝내라' 는 말뿐이다. 왼쪽 두 서랍 속에는 여러 개의 승인 서류가 들어 있다. 비준이 완료되면 아래에 종이 한 장이 더 있는 것을 발견할 수 있다.' 위의 서류를 다른 사람의 손에 배포하라',' 왼쪽 서랍 속 금낭 41 을 열어라' 는 두 문장을 썼다.

다른 사람에게 보낸 이 파일들은 여러 가지 동일한 정보를 기록하지만 사람마다 구체적인 상황에 따라 다르게 수행된다. 예를 들어, "문서 4 개가 넘는 사람들이 금낭 213 을 열었습니다" 라는 지시가 있습니다. 문에서 멀리 떨어진 곳에 앉아 있는 사람들은 충분한 분배를 받지 못했고, 이 수가 부족하여 이에 반응하지 않았습니다. (여기서 비유하는 것은 세포의 극성 분화입니다.) < P > 이런 식으로 여러 라운드가 끝난 후 사무실의 모든 사람들이 서로 다른 업무를 수행하기 시작했고, 업무 진도가 깊어짐에 따라 모든 사람의 업무 내용도 크게 달라져 인력을 늘리고, 새로운 부서를 개척하고, 새로운 업무를 전개하고, 수십명의 사무실에서 한 직원의 수십억 명의 거대 기업으로 변모할 것이다. < P > 세계의 법칙과 협력 < P > 그럼 이제 막 이야기를 분석해 보겠습니다. 유전자는 금낭입니다. 이 두 가지 정보에는' 구체적 작업 방법' 과' 지시' 라는 정보가 들어 있습니다. 이 두 가지 정보 모두 단백질을 합성하는 과정을 통해 이뤄집니다. 하지만 금낭에 기재된 정보만으로 최종 결과를 판단할 수 있을까? 안 돼요. 곰곰이 생각해 보면, 그 중 가장 많은 정보가 이미 세포에 존재하는 물질과 환경 정보에 의해 제공된다는 것을 알 수 있습니다. 예를 들어, 왜 모든 사람이 타자를 칠 수 있을까요? 왜 왼쪽 두 서랍이 열리자마자 몇 개의 서류가 있습니까? 왜 문 근처에 앉아 있으면 더 많은 입력 기회를 얻을 수 있습니까? 이 정보는 유전자가 특정 환경에 투자하지 않고 어떤 결과가 나올지 전혀 모른다는 것을 결정한다. < P > 입력 사진 설명 < P >' 강철의 연금술사' 의 진리의 문을 클릭하세요. 생명의 번식의존도도' 진리' 이지만 이런 이미지와 상관없습니다. < P > 지령' 문서 4 명이 넘는 사람이 금낭 213 을 열어 극성분화를 실현할 수 있는 근본 원인은' 입니다 그러나 "문 수", "문 위치", "문 크기", "문 열기 및 닫기 시간", "파일 전송 빈도", "다른 사람의 처리 속도" 는 유전자에 기록되지 않으며 물론 기록할 필요도 없습니다. 이 모든 실현 조건은 모두' 문이 이미 여기에 있다' 는 것이다. < P > 즉, 우리 생물이 이렇게 발달한 것은 사실 대부분의 정보가 이 우주의 물리 법칙, 화학 법칙에서 나온 것이다. 유전자가 하는 일은 단지 작은 돌을 투입하는 것뿐인데, 이 돌이 도대체 어떤 효과를 낼 수 있는지, 소리 없이 나오든지 아니면 네스호 괴괴수가 나오는지, 그것은 칠흑 같은 수면 아래로 넘겨야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언) (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언) < P > 사진 설명 입력 클릭 < P > 정교하고 우아하며 효율적이며 희귀한 < P > 따라서 유전자는 적은 양의 정보만으로 생명의 악장을 연주할 수 있고, 무질서를 질서 정연하게 만들어 무기 세계에서 생명을 창조할 수 있다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 이런 정교하고 효율적인 논리가 어떻게 생겨났는지 물어보는 것은 사실 매우 간단하다. 시험해 본 것뿐이다.

생명의 위대함은 그 희귀함에 있다. < P > 우주는 넓고 물질은 풍부하지만 대부분 무미건조하다. 우주의 별은 지구의 모든 모래사장에 있는 모래알보다 많은데 모래와 얼마나 다른가? 우리 지구는 끝없는 모래사장 위의 찬란한 보석과 같다. 그것은 매혹적인 광택을 발산한다. 그것은 푸른 바다, 산소가 풍부한, 생기가 넘치는 세계, 아마도 세계의 모든 모래사장에서 유일한 보석일 것이다.