基因是DNA的特定功能片段,但DNA不仅包含基因,还包括非编码区域。
DNA是脱氧核糖核酸的简称,是携带遗传信息的生物大分子。基因则是DNA分子中具有遗传效应的特定核苷酸序列,约占人类DNA的1.5%。非编码DNA虽然不直接参与蛋白质合成,但可能调控基因表达。
每个DNA分子由两条反向平行的核苷酸链组成双螺旋结构。基因在DNA链上呈线性排列,人类约含2-2.5万个基因。染色体是DNA与组蛋白的压缩形态,23对染色体包含全部遗传信息。
基因通过转录翻译指导蛋白质合成,决定生物性状。非编码DNA中的启动子、增强子等元件调控基因开关,端粒保护染色体完整。某些病毒使用RNA而非DNA作为遗传物质。
基因遵循孟德尔遗传规律传递,DNA甲基化等表观遗传修饰可不改变DNA序列而影响基因表达。线粒体DNA独立于核DNA存在,仅通过母系遗传。
ENCODE项目发现80%非编码DNA具有生化功能。基因编辑技术如CRISPR可精准修改特定DNA序列,全基因组测序能检测编码区与非编码区变异。
日常饮食中富含叶酸的食物如菠菜、动物肝脏有助于DNA甲基化维护,规律运动可降低DNA氧化损伤。避免紫外线辐射和化学致癌物接触能减少DNA突变风险,定期体检中的基因检测可评估遗传性疾病概率。保持充足睡眠有利于DNA修复酶正常工作,控制血糖水平能减少晚期糖基化终产物对DNA的破坏。
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