正文 第十一章 兩部天書的對話(2 / 3)

我們可以看到腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)之間由2個氫鍵連接,鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)之間由3個氫鍵連接。顯然3個氫鍵連接要比2個氫鍵連接牢固和穩定。我們應該不難看出C-G之間的結合,應該是老陽和老陰的結合,或者說是上陽和下陰的結合;A-T之間的結合,應該是少陽和少陰的結合,或者說是左陽和右陰的結合。我們再把單環的嘧啶定為陰,雙環的嘌呤定為陽。於是就出現了這張新的4種堿基與四象的對應圖。我認為,這是到目前為止最為合理的一張對應圖,因為這是以構成DNA雙螺旋的氫鍵數和構成堿基化學式的環數為依據的。現在我們把4種堿基對應四象排成循環圖,就可以非常清楚地看出4種堿基之間相生、相克、相合的關係。

它們的結合會達到穩定和絕緣的作用。整個DNA雙螺旋結構就是這樣配對連接的,從而才有DNA雙螺旋結構的存在,並對DNA起到穩定和絕緣的作用,使其不被任意表達,而是在生命的過程中有序的被表達。西方醫學早就認識到了這種關係,稱之為“反義密碼”。這個自然法則已廣泛被用於基因的調控,例如癌的發生根源於癌基因的過度表達,我們可先定位癌基因某段關鍵的序列,然後合成一段相應的反義密碼序列去封閉這個特異的癌基因,阻止它的表達,這是基因治療的一種方法。

此外我們還可比較4種堿基A、T、C、G之間的相吸力、相斥力和結合力的量度。C-G之間的結合力是最強的,雖然氫鍵是弱靜電引力,但是,3個氫鍵相連所產生的力度還是可觀的。A-T之間有2個氫鍵相連,力度要弱一些。但G與T、C與A之間所表現的相生關係或相吸力和G與A、C與T之間所表現的相克關係或相斥力則要更小些,這種力應當是既可表現為引力也可表現為斥力的範德華力。

範德華是荷蘭物理學家,1910年他因研究氣態和液態方程榮獲諾貝爾物理學獎。分子間的作用力被命名為範德華力,1873年範德華最先假設了這種力的存在。為了使我們更好地理解範德華力,我從網上專門搜索了對範德華力的有關解釋,我將這些解釋總結如下:

範德華力是存在於分子間的一種作用力,它比化學鍵弱得多。範德華力也叫分子間力,分子型物質可由氣態轉變為液態,也可由液態轉變為固態,這說明分子間存在著相互作用力,這種作用力稱為分子間力或範德華力。在物質的聚集態中,分子間存在著一種較弱的吸引力,作用能的大小一般隻有每摩爾幾千焦至幾十千焦,比化學鍵的鍵能小1~2個數量級,亦稱範德華引力或範氏力,它由三部分作用力組成:

(1)當極性分子相互接近時,它們的固有偶極將同極相斥和異極相吸定向排列,產生分子間的作用力,叫做取向力。

(2)當極性分子與非極性分子相互接近時,非極性分子在極性分子的固有偶極的作用下,發生極化,產生誘導偶極,然後誘導偶極與固有偶極相互吸引,從而產生分子間的作用力叫做誘導力。當然極性分子之間也存在誘導力。

(3)非極性分子之間,由於組成分子的正、負微粒不斷運動,產生瞬間正、負電荷重心不重合,而出現瞬時偶極。這種瞬時偶極之間的相互作用力,叫做色散力。分子量越大,色散力越大。當然在極性分子與非極性分子之間或極性分子之間也存在著色散力。範德華引力是存在於分子間的一種不具有方向性和飽和性,其作用範圍在幾百皮米之間的力。

總之,範德華力是比化學鍵更微弱的力,是存在於分子間的一種吸引力或排斥力。所以我們在分析DNA中4種基本堿基,也就是分析4個基本遺傳密碼的內在關係時,使我們想到了這種力。我們很清楚地發現了遺傳密碼A、T、C、G之間吸引、排斥、中和的關係,或者說是相生、相克、相合的關係。 A與T和C與G之間存在著中和或相合的關係,這種力是靠2個氫鍵或3個氫鍵發生作用,這種力相對較大,幾十億個氫鍵凝聚在一起,形成了DNA雙螺旋的穩定結構。然而G與T、C與A之間所表現出的吸力和G與A、C與T之間所表現出的斥力則是微弱的,並且是散在的,不易被人發現和覺察,但卻是客觀存在的。

在20世紀的中期,DNA序列決定蛋白質合成的作用已經得到了公認,但DNA存在於細胞核內,而蛋白質的合成則是在細胞質中進行的,這使科學家們感到不解。後來人們發現了一些大小不一的RNA是在細胞核內合成,然後再轉到細胞質中的,於是推斷出DNA合成蛋白質是通過RNA來實現的。

RNA是由DNA轉錄而成的,主要存在於細胞質中。不論是動物、植物還是微生物,細胞內都有3種主要RNA,即信使RNA、核糖體RNA、轉運RNA。RNA和DNA的化學組成相似,都是由核苷酸組成的多聚核苷酸長鏈的大分子,所不同的是:

RNA的核苷酸單體所含的糖是核糖,而不是脫氧核糖。