遗传基因是种具有复杂结构的化学物质,也被称为遗传因子,是所有生命体遗传特点的决定性因素。在上世纪五十年代西方生物学专家与遗传学家经研究证实,在人类的受精卵当中所包含的染色体内部具有一定的脱氧核糖核酸物质即DNA(基因)。DNA是对遗传信息进行传递与储存的重要物质,同时也是对细胞进行复制的基础内容。遗传信息蕴藏在每一代细胞的发展过程中,并且形成了一种独特的化学机制。在上述两位专家的共同研究下,最终构建了DNA结构模型,能够对这种独特的化学机制加以解释。从根本上来讲,遗传基因蕴含着历史与生命的所有秘密,并且诞生于整个生化系统的发展过程当中。但遗传基因到底是什么呢?
1.遗传基因的定义
遗传基因不但能够对自身进行复制从而实现生物特征的永久保持,同时还会因为突变引发疾病,只有另外的一小部分是非致病突变,这为自然的选择提供了原始材料,在此基础上生物就能选择相应的自然个体。在遗传物质中最小的单位就是核苷酸序列,除去一小部分有RNA组成的病毒之外,DNA组成了大部分生物基因,同时以线状的方式排列于染色体。对于真核生物而言,其染色体均分布于细胞核之中,因而又名为核基因。而分布于叶绿体以及线绿体一类细胞结构内的基因被命名为细胞质基因、染色体外基因或核外基因。最初人们认为基因知识是一种抽象符号,但在后续研究中证明了DNA实质上是染色体结构中的一种遗传性功能单位。研究发展至今日,人们已经能够通过试管途径实施基因的重组与改造,甚至可以通过人工的方式进行基因的合成,而对基因功能、结构以及表达方式等相关知识的研究则为现阶段专家所重点研究的方向。
2.特点
遗传基因又具有哪些特点?
具有稳定性:遗传基因具有相对稳定的结构,这是由于基因可以实现自身的精确复制,同时可伴随细胞分裂过程而向子细胞分配,也可以借助性细胞向后代传递,以此确保遗传基因的稳定性;决定性状发育:基因携带的特定遗传信息转录给信使核糖核酸(mRNA),并由多肽链折叠成特定的蛋白质,而在其产物中多数为酶,部分为结构蛋白。遗传记忆即通过控制酶的形成而实现对各部分生化阶段的控制,以此把握其性状情况;可变性:受到内外多种因素的影响,遗传基因可能发生突变,随即形成复位与等位基因,而在基因可变性特点的作用下使生物多样性增加,可为生物的发育提供较多选择。
3.遗传基因的用途
3.1克隆
提到克隆,大家并不陌生,它是在英语单词clone读音基础上发展而来,意思是嫩枝或者幼苗,通过营养及无性繁殖的途径进行培育,如植物的嫁接。现阶段我们所研究的基因克隆主要是生物借助体细胞所实现的无性繁殖。简单来讲可以理解为复制,即对生物体本身进行复制从而形成一个与复制体原型和基因均相同的生物体,如克隆羊多利。
3.2转基因技术
在生物体结构内置入人工修饰的遗传基因,在导入基因表达方式下让生物体形状得以遗传的修饰技术就是转基因技术。如转基因大豆、转基因玉米等就是转基因技术下的产物。
3.3诊断
通过基因芯片的辅助在进行人类基因组的分析过程中能够快速确定致病的遗传基因,如当前临床中治疗难度较大的糖尿病及各种癌症,均在一定程度上受到遗传基因缺陷问题的影响。生物学及医学专业研究人员在专业技术的支持下可以迅速精准的捕获癌症疾病的突变基因,只需少许测试页就能将相关药物对疾病的疗效做出科学预测,同时还可以得知可能出现的不良反应情况。此外,还可以准确的分别出患者究竟受到哪一种病毒、细菌或者微生物的感染。在基因芯片的辅助作用下进行遗传基因的分析,甚至可以在未来十年内将糖尿病确诊率大幅度提升。人类基因直接来源于父母,如无特殊原因,终其一生都不会发生变化,可是一旦基因存在缺陷,那么将会提高相关疾病的发病率,也就是所谓的疾病易感基因,对于部分人来说天生就容易患上某些疾病,说明人体内一些基因型的存在会增加患某种疾病的风险,也就是存在相关疾病易感基因。而在掌握易感基因相关信息的情况下我们就有可能通过有效的科学手段对发生的疾病风险类型进行准确推断并做进一步治疗。
那么基因检测是又是如何实施的呢?
通过专业人员从人们口腔黏膜表层取出脱落细胞,再应用专项仪器设备进行细胞分析获得DNA样本,检测样本的SNP单核苷酸多态性以及DNA序列情况,这样既可得知待测人员的基因序列特点,通过比较分析待测人员存在哪些疾病风险。完成基因检测之后,可为其制定针对性的健康指导及干预方案,做好疾病的预防与控制,同时科学调整人们的饮食及生活习惯,保持定期体检,全面降低疾病发生风险。通过对基因检测技术的应用,我们不但可以预先明确自身发生各种疾病的风险程度,同时,还可以结合实际情况进行合理用药,在进行疾病预防的同时防止受到药物对人体造成伤害,通过这种方式改变传统被动医疗中的乱用药、无效用药和有害用药以及盲目保健的局面。根据可靠数据资料显示,每年全世界由于科学用药的影响而丧失生命的人数有近八百万人,而我国由于用药后产生不良反应而接受入院治疗的患者人数约为每年250人,最终死亡人数约在20万人左右。即便是儿童,每年我国在药物不良影响作用下而最终形成耳聋的患儿人数超过三万人,在我国所有聋哑儿童中,有约一半的聋哑儿童为非科学给药所致。通过对基因检测技术的有效应用,可以为千千万万儿童进行健康“储蓄”,同时也是为服务做出的“保险”,更是为自身做出的“投资”,可以说是一次检测,终生受益。
3.4环保
而且基因芯片的应用还能对有机物以及微生物造成的环境污染进行准确检测并帮助专项工作人员找出或者合成具备污染物消化以及戒毒等作用的天然酶基因,这种对环境友好的基因一经发现就会被研究人员采集、转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤,进一步提高环保效率。
所以,遗传基因是人类科学研究的重要成果并通过对基因技术的有效应用可以进一步创造美好生活的基础,为人类的生存和发展提供更多有利条件。