TUhjnbcbe - 2023/9/20 20:28:00
今天呦呦看到了个新闻。NASA宇航员DNA发生永久突变？最新消息，NASA宇航员史考特在国际太空站待了天，回到地球3年后，科学家对他展开全身的检查。然后和他的双胞胎兄弟进行基因比对，结果显示史考特“免疫系统和DNA修复功能”出现突变，是无法恢复的永久损伤。认知神经科学家称，这不会对宇航员造成直接危险，但不排除会增加他们未来罹患癌症的风险。研究人员认为，史考特的基因产生突变有5种可能，其中包括太空辐射、零重力环境对生理带来的冲击等。正是因为有前赴后继的宇航员们去实际接触太空，为科学家研究宇宙提供了重要的数据。有为此得病的宇航员，有为此牺牲的宇航员，但是并不能阻止人类探索宇宙的热情。呦呦向所有宇航员致敬！那么什么是DNA和DNA突变？DNA这个词汇我们并不陌生，也会在日常生活中提到。它的全称是脱氧核糖核酸，是一种分子结构复杂的有机化合物，是作为染色体的一个重要成分而存在于细胞核内。DNA最具有特色的就是它的双螺旋结构。DNA结构的发现是科学史上最具传奇性的“章节”之一。发现DNA结构是划时代的成就，但发现它的方法是模型建构法，模型建构法就像小孩子拼图游戏一样的“拼凑”法。而在这场“拼凑”中表现最出色的是沃森和克里克。DNA最早发现是在年瑞典医生弗雷德里希·米歇尔发现的。但是DNA的结构一直是个谜，科学家们也在一直探索中。年2月，在意大利举行的生物大分子结构会议上展示了一张非常精美的DNA的X光衍射照片。沃森当时对DNA研究有着浓厚兴趣，根据此图他断定DNA的结构是一个螺旋体，他把这种想法告诉了他的合作者克里克，两人打算做一个DNA模型。他们构建了一个又一个模型，还邀请了威尔金斯、富兰克林等当时知名的DNA科学家讨论，但最后都被否定了。最后终于在年下半年做出了现在的双螺旋分子结构的金属模型，并请威尔金斯和富兰克林做了精细的实验数据去比较，发现双螺旋结构模型是完全正确的。年4月，英国的《自然》杂志刊登了沃森和克里克在英国剑桥大学合作的研究成果：DNA双螺旋结构的分子模型。这一成果被誉为是20世纪以来生物学方面最伟大的发现，标志着分子生物学的诞生。后来年，沃森、克里克和威尔金斯获得了诺贝尔医学和生理学奖，而富兰克林因患癌症于年病逝而未能被授予该奖。真没想到DNA的模型研究从发现到确定结构间隔了80多年！那么DNA到底有什么作用呢，让科学们对此如此热衷？DNA的最主要功能就是引导生物发育与生命机能运作，储藏遗传信息。带有遗传讯息的DNA片段称为基因，基因支持着生命的基本构造和性能。基因中储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。我们人类，包括其他一切生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。它同样也是决定生命健康的内在因素。DNA如果受损伤后，体内的细胞会对受伤后的DNA起一种反应，而这种反应可能使DNA结构恢复原样，重新能执行它原来的功能。但有时并不能完全消除DNA的损伤，只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。有时候细胞未能完全修复DNA的损伤，而存留下来的损伤会在其他条件下显示出来，如细胞的癌变等。所以说如果细胞不具备这种DNA修复功能，就无法应对DNA损伤事件，对癌症就没有太大的免疫功能了。那么为什么会说DNA突变？DNA突变是指基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下，基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因。这就是DNA突变，通常称为基因突变。基因突变通常都是“不好”的，因为它会导致细胞运作不正常，或者导致细胞死亡，可能会引发肿瘤癌症等病状，当然是对机体不利的。但是有时为了适应环境，而如果基因永远不会发生突变，那这种生物恐怕要被淘汰。那些对环境适应性有损害的基因突变，会通过自然选择最终被淘汰。而那些对物种有利的突变则会累积并传递下去，从而保持物种对各种环境的适应，保持物种的活力。所以生物的进化就是基因突变！还有一些其他因素也会导致基因的变异：1、温度因素，高寒地带由于温度的骤变会引起多倍体变异；2、化学因素，一些化学物质可能会使基因在复制时发生错误，引起突变；3、时间因素，在基因不断的复制过程中可能会发生一些错误，引起突变。史考特的基因产生突变可能就是因为环境产生了变化。太空辐射、零重力环境等环境因素对史考特的基因产生了突变。虽然这种突变目前没造成什么影响，但不排除会增加他未来罹患癌症的风险。接近一年的太空生活确实给宇航员史考特的身体带来不少变化。这段期间他的颈动脉和视网膜变厚、体重变轻、肠道微生物增多，以及认知能力下降。不过这些症状大多在回到地球6个月后逐渐消失。唯独基因中8.7%的变化未能恢复。史考特的健康状况还在继续观测中，但是我们对宇宙的探知也会继续。面对浩瀚的宇宙，我们人类未知的东西太多太多，这也是不得不付出的代价。再次向所有宇航员致敬！