从基因到蛋白质：人体细胞里的“信息传递链”

人体细胞为什么能“照着说明书干活”

如果把人体细胞看成是一间昼夜运转的工厂的话，那么基因就是这个工厂的“总控制说明书”。头发为什么是黑色还是棕色？皮肤为何能够自动修复？肌肉是如何发育的？身体受到病毒感染后会发生什么变化？所有这些都跟基因有关。虽然基因并不神秘，但其实它们只是DNA上的信息片段而已，而DNA则像一本厚厚的生物学字典一样静静地躺在细胞核里，记录着人的成长过程以及不同阶段需要维持生命的所有事项。

基因里的信息是怎样一步步传出去的

1.基因先被“抄成一份工作稿”

虽然DNA携带重要信息，但它们通常不会离开细胞核。不妨把它们想象成放在文件室里的原件，随便拿出去看很可能弄坏它。所以，当细胞真正开始工作时，有时候并不直接使用DNA，而是先把所需的某些基因拷贝出来做一份复印件，这就是所谓的RNA（更准确地说是mRNA），可以理解为一个临时的工作指令表，用以记录某个特定基因中的关键信息。这样做有两个优点：一是保护DNA的原始文件；二是让信息传送到细胞里进行蛋白生产的工厂去。

2.这份“工作稿”会被送到生产车间

当信使RNA合成以后，并不留在细胞核内，而是把刚刚复制出来的消息带到细胞的“车间”，即核糖体上，核糖体就像一排小作坊，专门按照指令逐个组装蛋白质。但是，它传递的信息并不是文字，而是特殊的“遗传密文”。核糖体根据这样的密码逐个翻译，就像一个装配工按照说明书组装汽车一样，不能跳过任何环节。这个环节非常重要，因为只有每个环节都准确无误，才能确保之后合成蛋白质的质量。

3.细胞再把“文字说明”翻译成蛋白质

在到达核糖体这一步骤的时候，真正重要的事情才开始发生，那就是“翻译”。这里的翻译并不是从中文到英文的翻译，而是将在基因中提取出来的遗传信息翻译成蛋白质的序列。蛋白质是由一连串称为氨基酸的小单元构成的，核糖体根据RNA上所表示的遗传密码，来依次添加不同的氨基酸，最后形成一条长链状的蛋白质。如果它正确地折叠成合适的形式，就能够发挥相应的作用了。

这条“信息传递链”为什么和我们的健康关系这么大

1.它决定了细胞能不能正常工作

人体之所以能保持健康，并不是靠一个器官在孤军奋战，而是建立在大量细胞都各司其职的基础之上。这些工作都需要蛋白质的帮助；另外，想要制造出合适的蛋白质，上述信息传递途径也是必需品。只有这条链路顺畅运转，细胞才能根据需要修复组织、消化食物、传递信号甚至抵抗入侵。但是，如果其中任何一步出错，比如，基因信息的变化或者“复制”“翻译”的疏忽，那么蛋白就会有错误或者数量不够，甚至根本不会被生产出来。

2.很多疾病都和这条链上的差错有关

生活中不少疾病，追根到底都和信息传递出了偏差有关。有时是基因本身发生了改变，像原本正确的说明书里多了错字；有时是信息传递过程中出了问题，导致本来该生成的蛋白质没能正常形成。比如有些遗传性疾病，就是因为某种关键蛋白质生成异常，身体无法正常完成某项功能。再比如，某些肿瘤细胞会因为基因调控失常，不断发出错误“指令”，让细胞失去控制地生长。

3.认识它，有助于理解生命，也有助于看懂医学

了解“从基因到蛋白质”的过程不仅仅是增加知识量的问题，而且可以帮助我们更好地理解很多医学现象背后的原因。为什么有些药物可以精准地对某种疾病产生效果？为什么有时体检报告上会提到进行基因检测呢？为什么科学家们不断研究蛋白质与细胞的关系？这些疑问的答案都与此条链条有关。因为知道了信息是如何被传送以及哪些地方会出错，医生们就更有可能找到有效的治疗方法。对于普通人来说，生命并非神秘莫测，而是由一系列有规律运作的细胞按照一定的顺序在传递信息并维持生命。