dna可以绕地球一圈（连起来能绕地球多少圈）

最近，各种外卖平台都失去了本菜哥的宠幸，因为做菜是在是太简单了。

是的，作为一只生物汪，被各种滴定、有机、分子实验操练过之后，发现菜谱上「炒至金黄」、「食用盐适量」这种低精度的操作要求实在是没有挑战。

做菜，简直就是一星难度的生物材料处理实验。

说到生物实验和做菜，你知道我们一直挂在嘴边的 DNA，最初被发现时，其实也用到了菜场买来的材料吗？

ps：务必看到文末，有计算一次身寸精 DNA 的神奇方法。

发现 DNA 双螺旋结构的科学家是著名的沃森和克里克。但有谁知道第一个成功提取出 DNA 的科学家是谁吗？

Friedrich Miescher

(13 August 1844 – 26 August 1895)

是的，就是上图这个大胡子。

这位科学家实验室里不但没有高端的仪器设备，他本人也没能因为发现 DNA 功成名就，走上人生的巅峰。

他就是生物学届比孟德尔还倒霉的弗雷德里希·米歇尔。

更让人意想不到的是，他成功提取到 DNA 的主要的原材料，是从医院顺来的沾满脓液的绷带，和在屠宰场里要来的猪肚。

1869 年，年轻的米歇尔当时的研究对象是白细胞，这种细胞里含有一个很大的细胞核。但是白细胞在血液中的含量很低。

为了收集足够多的白细胞，米歇尔盯上了医院。

当时正好是战争期间，医院里的伤员很多，因此米歇尔得以收集了大量沾满了脓液（主要成分是死亡的白细胞）的绷带。

为了得到细胞核，米歇尔还需要能把细胞核外的物质去掉。他从附近的屠宰厂搞到了猪肚，也就是猪的胃。

把猪胃翻过来刮刮刮，好好清洗，加点火锅底料一顿爆炒，一道美味的猪肚就做好了。

其实，猪胃里刮刮刮下来的粘液才是主角，把它们用酸液清洗，就得到了猪胃蛋白酶（胃里帮助消化食物的物质）。

米歇尔把从绷带上挂下的脓液用胃蛋白酶消化，成功分离得到了细胞核里的物质。

经过仔细测量其中的各种元素含量，可以发现这是一种全新的分子，当时他把这种分子命名为核素（nuclein），也就是我们现在熟知的脱氧核糖核酸（DNA）。

米歇尔的实验中，其实得到的是已经破碎的 DNA 片段。

而我们熟悉的染色体一般是长成这样的。

漫威的 X 战警也是套用了染色体的 X 形状，来代表这些是「基因突变」产生的超能者。

但其实，染色体只有在极少数时期才会复制、压缩成这种接近 X 的形状。大部分的时候，细胞核里的染色体并没有缠绕的这么紧密。

比如，菜哥在实验室自己提取出来的 DNA 大概是长这样的：

丝状的染色质

DNA 大部分时候就是这种黏糊糊的丝状物，能在细胞核里不打结，不缠住细胞里的其他东西，还能调控各种细胞的功能。

不得不说，生物进化真是很厉害。

既然 DNA 是细细长长的丝状物质，如果像蜘蛛丝一样织成网，是不是可以用它们来对付体内的微生物？

这还真不是异想天开。

作为保卫人体的战士之一，白细胞中的中性粒细胞，一般会通过吞噬作用把进入人体的微生物和致病原消化掉。

当吞噬作用进展不够有效的时候，中性粒细胞还会远程攻击，把细菌的「毒药」打包投送给它们。

上述手段都不起效果的时候，中性粒细胞会使出它们的终极手段——中性粒细胞胞外陷阱（Neutrophil Extracellular Traps，NETs，缩写为「网」）。

这个现象是 2004 年由 Brinkmann 等科学家们发现的。

在特定的情况下，中性粒细胞会毅然赴死，连同细胞内最重要的 DNA 一起，混合组蛋白等蛋白质，形成一个巨大的「天网」限制病原菌的活动，并对细菌进行杀灭。

所以去年大火的《工作细胞》中，男主的形象其实应该是蜘蛛侠更合适一点。

Ps：这个现象也是在形成脓液的时候发挥重要作用，看来「脓液」可真是研究 DNA 的好材料啊~

说到研究 DNA，其实现在我们对 DNA 的了解已经非常充分了。

如果小伙伴们想自己玩玩，甚至简单到在家里的厨房就能做到，毕竟我们身边有很多材料都很可以作为 DNA 提取的材料。

遗传物质在大部分生物的细胞里都存在，因此只要含有大量细胞的物质都可以用来提取。

比如香蕉、猕猴桃等，既有大量的细胞核，也很容易破碎的水果就是科普实验中常用的材料。

除了植物以外，鸟类的血细胞都是有细胞核，鱼的卵子、精巢也有大量的遗传物质，都是非常容易获取的 DNA 来源。

这时候可能有小伙伴要问，那我就想提人的 DNA，该怎么操作呢？

那最简单的，当然是口水啦~

作为口水厂的员工表示，这种取样的方式简单易行。缺点就是单位体积的口水，里面的细胞数量有点少，在家里做的话可能要集合众人的洪荒之力吐上半杯才行。

悄咪咪跟大家说，最好用的其实是男性的「精华」。取样过程同样无创无痛苦，DNA 的含量还爆表。

相信很多童鞋会好奇，米青液里的 DNA 会有多少？连起来能绕地球多少圈？

事实上，算起来非常简单，只需要调查几个数据，我们就能估算米青液里的 DNA 总长度了。

1. 一个精子有多少个 DNA 碱基？

2. 每个碱基之间的距离是多少？

3. 一次身寸精，大概能有多少精子？

这三个答案都不难找，分别是一个精子有 23 条染色体，总长度大概是 30 亿个碱基对；每个碱基对之间的平均距离是 0.34 纳米；以及一次身寸精平均 4000万~1.2 亿，为了方便我们用 1 亿计算。

那么，一次取样大概 DNA 的总长度为十万公里，大概可以足足绕地球两圈半~

所以，香飘飘奶茶，也就是我们一哆嗦的长度嘛！

看到这里的你，是不是也很想亲手试试提取 DNA 的乐趣呢？

那就给大家派发个小福利：在公众号菜单栏页面回复「提取」，即可获取《在家提取精液 DNA 操作指南》。

参考文献

1. Dahm, R. (2008). Discovering DNA: Friedrich Miescher and the early years of nucleic acid research. Human genetics, 122(6), 565-581.

2. Brinkmann, V., Reichard, U., Goosmann, C., Fauler, B., Uhlemann, Y., Weiss, D. S., ... & Zychlinsky, A. (2004). Neutrophil extracellular traps kill bacteria. science, 303(5663), 1532-1535.

3. Brinkmann, V., & Zychlinsky, A. (2007). Beneficial suicide: why neutrophils die to make NETs. Nature Reviews Microbiology, 5(8), 577-582.

・男性死得早，是因为……短？

・口水 VS 精液，谁更容易发霉？

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