癌細胞是怎麽發生的(2)基因及其表達
由於網友的反饋,可能需要增加一些篇幅以補充一些基礎知識,所以不知道分上中下是否能完成。且寫了再說。這段因為涉及很多基本知識,比較枯燥,大家沒興趣可以跳過。
如上篇所說,必須在同一個細胞內,有2種基因都發生了突變,這個細胞才會變成癌細胞。
現在先要簡單講一下基因是什麽。基因是一段DNA。一個能夠用來造一個蛋白質分子的DNA堿基順序鏈,就是一個基因。下麵稍微展開一下
每個細胞都有功能,每個細胞的功能幾乎都是由細胞內外的蛋白質完成的。如果說一個細胞是一個工廠,則每個蛋白質就是一個工人,或一個機器,各有功能。
蛋白質經常被消耗,或要製造新的細胞,所以細胞需要製造新的蛋白質。基因就是製造新的蛋白質的圖紙,在每個細胞的細胞核所含的DNA中。
蛋白質是一根長長的氨基酸鏈,一共有20種氨基酸(即20種不同的鏈節),不同的排列形成幾萬種不同的蛋白質。DNA則是一個極其長的核酸鏈,由4種堿基(即4種不同的鏈節)排列成。每3個堿基可以代表1個氨基酸。如此,根據某一段DNA上的堿基順序,就可以造出某一種蛋白質。就好比在派出所的本子上有很多人的名字,3個字代表1個人,找出一組名字,你可能可以找到一個居民小組。
人體細胞的DNA有近9億個堿基。不是所有DNA上的堿基都是基因,最終被用於造蛋白質。大多數蛋白質有一到數百個氨基酸組成,也就是說有幾百個到上千個堿基代表一個蛋白質分子。這段代表了一個蛋白質分子的DNA稱為一個基因。
人體細胞一共有大約2萬多個基因,即2萬多種蛋白質。如果每個需要1千個堿基,也隻需要大約2千多萬個堿基,再加上很多堿基順序(順序,Sequences,即一段堿基組成的DNA)和基因表達的調節有關,比如每段基因的前後甚至中間有很多順序和這個基因的打開,關上,或增加減少表達有關。雖然如此,絕大多數的DNA是由無用的堿基順序或目前還不知道功能的堿基順序組成。
再用個通俗點的比喻。每個蛋白質分子好比一串螞蚱,每串100到數百個。一共有20種螞蚱,每種都有個3個字的名字。20種螞蚱可以組成幾萬種螞蚱串,人體內有2萬多種螞蚱串,遍布於細胞內外,甚至血液中,各種體液中。
DNA好比一根細繩上串著很多小木牌,每個木牌上一個字,趙錢孫李。螞蚱的名字總是由這4個字組成,比如螞蚱的名字可以是趙錢孫,錢錢孫,李錢孫,孫李趙,等等等等,共64個名字。但是隻有20種螞蚱,於是一個螞蚱可以有2-4個名字,比如叫趙錢孫,孫錢孫,李錢孫的可能是同一個螞蚱。
人體細胞內的這根木牌串很長,上麵有近9億個木牌。螞蚱串才2萬多個,僅需要大約2千多萬木牌就可以記錄下這2萬多個螞蚱串上的螞蚱的名字。剩下的那些木牌,要麽和怎麽串這些螞蚱串有關,更多的是沒有任何意義的或目前不知道代表什麽意思的木牌串。
記住這些很重要,下麵討論引起癌症的突變的幾率時有用。
還有網友問,什麽叫表達,激活,打開,關閉等等。
現在可以說明一下這些概念了。人體的每個細胞都有這近9億堿基長的DNA,其中含有這2萬多的基因。但不是所有細胞都需要造出這2萬多個蛋白質。各種細胞所含的蛋白質種類是不同的。各種組織器官所以有各自的功能,就是因為其細胞所含的的蛋白質不同,導致結構和功能的不同。
這個細胞利用了某段基因造出了某個蛋白質,我們說這個基因被“表達”了,活被激活了,或被打開了。反之,沒有造這個蛋白質,我們說這個基因沒有被表達,或關閉了。
這就是關於基因及基因表達的一些基本知識。希望有助於理解癌細胞和基因突變的關係,也有助於理解其他和基因有關的疾病的機理。
下篇談基因突變和癌細胞。