mrna編譯

A. 為什麼蛋白質上的氨基酸的位置是由密碼子決定而不是由DNA上的有遺傳效應的片段決定

DNA轉錄是形成mRNA，mRNA的核苷酸序列翻譯成氨基酸序列，而密碼子是位於mRNA上的，決定氨基酸序列的根本原因是DNA，而直接原因是密碼子。

B. 一個 mRNA 上結合多個核糖體,順次合成 多條肽鏈 為什麼是核糖體

mRNA是信使RNA ,負責編譯多肽鏈,蛋白質時必須由核糖體去合成,所以他們結合在一起

C. mRNA技術到底是什麼，特斯拉總裁說靠它人可以變成蝴蝶是真的嗎

最近美國總統拜登，大張旗鼓的宣稱要放棄新冠疫苗專利，以便讓貧窮國家能自己生產疫苗。沒想到，竟然遭到盟友歐盟的強烈反對，美國制葯公司輝瑞也明確表示，拒絕放棄該疫苗的專利技術。

讓這些歐美大制葯公司，寧願得罪美國總統，也不肯放手的最新技術到底是什麼，特斯拉創始人馬斯克說，人類能靠它變成蝴蝶，是真的嗎，今天我們就來聊一聊這個大名鼎鼎的mRNA。

一

我們知道，這次美國輝瑞公司生產的新冠疫苗，使用的是最新mRNA技術，據說疫苗有效率達到94%。這個mRNA到底是什麼，它的中文名字叫「信使核糖核酸」，這里的「信使」就是郵遞員的意思， 那這個郵遞員，遞送什麼東西呢？

是這樣的，人體，除了膽汁等極少數體液外，全是由蛋白質組成的，哪怕是牙齒，骨骼，頭發也不例外。同時，構成人體的蛋白質種類又非常多，據研究，有幾百萬種。

每種蛋白質合成，都有它的獨家「秘方」，也就是通常所說的遺傳信息，這些秘方就像製作蛋白質的說明書一樣，都保存在人的基因中。信使核糖核酸（mRNA）就是把基因中的這些秘方復制下來，然後像郵遞員一樣，傳遞給專門生產蛋白質的「工廠」，指導蛋白質的合成。

這里想簡單描述一下蛋白質的合成過程，有利於下文的展開。

人體細胞內有一種物質，叫核糖核酸（RNA），種類非常多，主要是用來合成蛋白質的，其中最重要的有3種。

第一種叫信使核糖核酸（mRNA），剛才已經介紹過了，負責從基因上復制蛋白質的「製作說明書」，專業名詞叫轉錄。

第二種叫轉移核糖核酸（tRNA），主要是運送合成蛋白質所需要的原料（氨基酸）。

第三種叫核糖體核糖核酸（rRNA），是合成蛋白質的「工廠」所在地。

過程是這樣的，「核糖體核糖核酸」會首先與「信使核糖核酸」結合，讀取復制來的基因密碼信息，然後根據不同的密碼內容，選擇「轉移核糖核酸」送來的，相應的氨基酸，把這些單個氨基酸分子變成一根長長的鏈條（多肽鏈），再把多根鏈條，擰巴，彎曲，折疊，最後變成人體所需的各種蛋白質，輸送到相應組織和器官。

大家應該也看出來了，整個過程中，「信使核糖核酸」是關鍵，它提供什麼模板，「工廠」就生產那種類型的蛋白。

二

那這個信使核糖核酸，又怎麼和疫苗扯上關系的呢。

這是因為，人體免疫系統，對外來的蛋白質非常敏感，由於細菌和病毒的主要成分也是蛋白質，所以免疫細胞一旦發現來路不明的蛋白，並且判斷是有害的，就會去攻擊消滅它。

這里插一段句，免疫系統判定是否為有害物質，通常是准確的，因為人要吃東西，要靠吸收外來蛋白質獲取營養和能量。可是如果有的人，免疫系統有缺陷，不能准確判斷，把有用的蛋白質也認定為有害物質，那免疫細胞就會產生大量抗體，去攻擊這些蛋白，結果就是身體出現過敏反應。比如，有的人喝牛奶，吃雞蛋會過敏，就是因為免疫系統有問題，不認得這些外來蛋白，胡亂攻擊導致的。

繼續之前的話題，疫苗就是利用了免疫細胞，會判別病毒蛋白質，並產生相應抗體的原理。

原來的疫苗技術是把病毒先殺死，讓它失去活性，只保留蛋白質結構，然後把它做成疫苗，注射進人體。免疫細胞發現這些外來蛋白後，就會產生大量抗體，去攻擊清除這些已經沒有危害的死病毒。同時，產生的抗體也會在人體內長期存在，如果哪天真的感染了這類病毒，因為體內已經有針對性的抗體，就能馬上發揮作用，把病毒扼殺在搖籃之中。這就是滅活疫苗的原理，從19世紀末發明到現在，已經使用了200多年。

到了21世紀，基因科學迅速發展，90年代，科學家發現，給老鼠注射人工合成的信使核糖核酸（mRNA），就可以讓老鼠體內細胞，自己生成相應的蛋白質。

整個科學界為之轟動，因為從理論上講，這就等於把整座疫苗工廠搬到了人體細胞內。

既然我們只需要滅活的病毒蛋白，那就沒有必要從培育病毒開始。直接把病毒蛋白的基因編譯在信使核糖核酸上，注射進體內，教會人體細胞如何製作這種蛋白就好了，同樣可以達到激活抗體的效果。

這樣做最大的好處就是，大大節省了疫苗的研發時間。因為滅活疫苗最大的難題就是要生產足夠多的病毒並把它們滅活，這需要大量時間，而信使核糖核酸疫苗只需要知道病毒蛋白的基因序列，然後像編程序一樣，編譯一下就好了。

道理都懂，可是到最終實現疫苗生產，還是花了整整30年，最主要的問題是發現，人工合成的信使核糖核酸，剛注射進體內，還沒發揮作用，就被免疫系統判定為外來有害物質，直接給消滅了。

直到2005年，才有人發現了「修飾mRNA」的方法，解決了這個問題，具體原理太專業，就不解釋了。

我國在這個領域的實力也非常強，中國研發的mRNA新冠疫苗，本月在墨西哥已經開始III期臨床試驗了。

三

將來很多葯物不是靠吃進去，體內的每一個細胞本身就是個「葯廠」，可以自己合成所需要的物質。

比方說心臟病，使心臟的某個組織受到損傷，原來需要靠吃葯慢慢調理，以後就直接打一針，讓那裡的細胞自己合成所需的蛋白質，快速修復損傷。這個已經在老鼠身上試驗，證明可行了。

按照這個思路，甚至已經有設想，通過提取自身的部分器官細胞組織，在體外可以合成自己的可移植器官，而對於斷肢，也可以用這個辦法，讓它重新長出來，所以特斯拉總裁馬斯克，才感慨說，「醫學的未來是mRNA，基本上，你可以使用mRNA治癒一切… 你實際上可以變成一隻蝴蝶。」

四

如他所說，人真的有一天，能變成蝴蝶嗎。

這里先要解釋一個概念，就是DNA和基因有什麼區別。就拿人來說吧，人的DNA是由近30億個鹼基對連接而成，鹼基對，大家可以簡單理解為構成DNA的最基本結構。

DNA總共30億個鹼基對，只有其中極小的一部分序列，構成了人的大約2萬5千個基因，每個基因都能合成一種特定的蛋白質。（實際上現在發現，一個基因可以合成幾種蛋白質）。

通俗的講，基因就是能合成蛋白質的DNA序列。現在發現，基因只佔了DNA總序列的2%。剩下98%的DNA，除了一小部分已經確定是用來調控基因的，絕大部分不知道有什麼用處，所以科學家把他們稱之為「垃圾DNA」。

地球上的所有生物，包括人類，都是從海洋生物一步步進化而來，大家都是一個祖先，所以大部分基因都是相同的。前先年，美國基因研究院公布了河豚魚的基因組，把它和人類的相比較，發現兩者75%的基因都是相同的。而剩下的區區25%，竟然決定了人與河豚的巨大差異。還看到有報道說，人和香蕉的基因相似度達60%，真是不可思議。

回到蝴蝶的話題，我們知道，蝴蝶有兩種形態，幼年時是只毛毛蟲，成年後才蛻變成蝴蝶的樣子，它是怎麼做到的。

搞明白了，其實也沒什麼神秘，蝴蝶也只有一套DNA，只不過它可以通過調控，控制一部分基因的開啟和關閉。在幼年時，讓表現蟲子形態的基因開啟，而蝴蝶形態的基因關閉。等到成年後，就反過來。

所以從理論上說，在生物技術高度發達的將來，通過改變基因組，確實可以改變人的形態。但這並不是最優的辦法，因為從目前的研究來看，基因的作用屬於長效機制甚至是永久的，也就是說改了基因，變成蝴蝶後，想再變回人就比較困難了。

但是信使核糖核酸（mRNA）不一樣，它的本質就是，教會細胞合成任意一種蛋白質，哪怕這種蛋白質不是人類原本擁有的，就像mRNA疫苗教會人體細胞合成病毒的蛋白質一樣。同時，信使核糖核酸（mRNA）的半衰期又非常短，也就是說，幾個小時後，mRNA就會被分解，合成蛋白質的過程也就結束了。所以在將來，通過人工合成的信使核糖核酸，可以讓人短時間內變成蝴蝶，魚…就像孫悟空的72變。

當然這些都還只是科學幻想，但是人類的夢想，只要有科學依據，往往最終都能實現。現在突破了mRNA疫苗技術後，對這個領域的研究，進展的非常快，目前研究的重點已經放在如何控制單條mRNA合成蛋白質的數量，以及如何讓指定的細胞合成蛋白質，所以，特斯拉總裁馬斯克所期待的，人變成蝴蝶的那一天，看起來並非遙不可及。