互动科普

DNA、基因、基因组，我们经常会听到这些词汇，它们到底有什么区别呢？简单地说，DNA是遗传信息的载体，是“物质”，基因组和基因则是DNA所携带的“信息”。

染色体位于细胞核中，通常呈细丝状。DNA是染色体的主要组成成分，每一个染色体含有一个DNA分子。DNA分子由两条长链组成，反向平行盘旋成规则的双螺旋结构，就像螺旋形的梯子一样。碱基是构成DNA的重要成分，它构成了梯子的“台阶”，将两条长链连接起来。人类基因组由30亿对碱基组成，是由A、T、C、G四种碱基写就的揭示生命奥秘的“天书”，记录着人类生命活动的全部遗传信息。

基因是生命天书中的一个独立片段，其规模从数千个字母到数万个字母不等。基因的作用是编码蛋白质，蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。人类基因组研究结果表明，与蛋白质合成有关的基因（蛋白质编码基因）只占整个基因组的2%左右，不能编码蛋白质的其他大部分基因在人类生命活动中也发挥着不可缺少的重要作用。

人类基因组数据可以浓缩在掌心之中

人类基因组的数据量有多大？如果把4种碱基换算为数字数据，每个字母（A、T、G、C中的一个）的信息量是2比特（bit，二进制数00、01、10、11中的一个)。比特是最小的二进制单位，8比特为1字节（Byte)。也就是说，人类基因组的数据量为“大约30亿个字母×2比特÷8”，总计约750兆（MB）”(1兆为100万字节)，相当于一张音乐CD的容量，一枚手机用的SD存储卡完全可以容纳这些信息。

日本庆应义塾大学的富田胜博士是第一个公开自己个人基因组及病历的日本人，他感慨地说：“人体是一个由60多万亿个细胞组成的异常复杂巧妙的系统。人类生命活动的全部遗传信息都保存在由30亿对碱基组成的‘生命天书’—基因组中，这太令人惊叹了！”

人类基因组的“真面目”

图片描绘了染色体、DNA及基因组的关系。原则上，人体细胞核中含有相同的基因组。基因组的“真面目”其实就是30亿对碱基的排列顺序。