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轉錄機制

轉錄過程由RNA聚合酶完成，以DNA（黑）作為模板，生成RNA（藍）。上為編碼鏈，下為模板鏈

基因是編碼了遺傳信息的DNA片段?；蚪MDNA由反向平行、相反互補的雙鏈組成，每一條鏈都有5"端和3"端。對于一個基因而言，這兩條鏈可以分別稱為模板鏈和編碼鏈。以DNA為模板合成RNA副本的過程，就稱為轉錄。

轉錄發(fā)生在細胞核中，由RNA聚合酶完成。RNA聚合酶將核苷酸一個個拼接到RNA鏈上。新生成的RNA與DNA模板鏈的3" → 5"方向互補 ，而模板鏈的3" → 5"方向本身又與編碼鏈的5" → 3"方向互補。因此，生成的RNA與DNA編碼鏈完全相同，除了胸腺嘧啶（T）被替換成了尿嘧啶（U）。比如，DNA編碼鏈上的"ATG"間接轉錄到RNA非編碼鏈上就變成"AUG"。

原核生物中，轉錄只由一種RNA聚合酶完成，此過程需要一段稱為普里布諾盒的DNA序列和σ因子才能開始。真核生物中，轉錄由三種RNA聚合酶完成，需要啟動子和轉錄因子來啟動轉錄。 RNA聚合酶I （ 英語 ： RNA polymerase I ） 負責轉錄核糖體RNA（rRNA）的基因。RNA聚合酶II（Pol II）不僅轉錄所有蛋白質編碼基因，還轉錄一些非編碼RNA（如snRNA、snoRNA）。聚合酶遇到終止子后，轉錄過程即告結束。

RNA剪接

原核生物的蛋白質編碼基因經過轉錄后可直接生成成熟的信使RNA（mRNA），而真核生物在轉錄后首先生成一種初級轉錄RNA（前mRNA），而后經過一系列修飾才能成為成熟的mRNA。

修飾中有一步稱為5"端加帽，即在前mRNA的5"端加上7-甲基鳥苷（m G）的過程，此過程可以保護RNA不被核酸外切酶降解。m G帽隨即與帽結合蛋白異源二聚體（CBC20/CBC80）結合，輔助RNA運輸到細胞質，并防止RNA被脫帽。

修飾中另一步是 3"端切割 和 多聚腺苷酸化 。這兩種修飾在前mRNA中存在多聚腺苷酸化信號序列（5"- AAUAAA-3"）的條件下發(fā)生，這段序列通常位于蛋白質編碼序列和終止子之間。前mRNA先被切割，然后加上約200個腺嘌呤形成聚A尾，來防止RNA降解。

簡單圖示說明pre-mRNA中的外顯子和內含子以及通過剪接形成成熟mRNA。The UTRs are non-coding parts of exons at the ends of the mRNA.

翻譯

信使RNA(mRNA)

轉運RNA(tRNA)

連接氨基酸到tRNA上

核糖體

翻譯的起始

翻譯延伸

翻譯終止

翻譯的調控

依賴翻譯的mRNA和蛋白質的穩(wěn)定性調節(jié)

遺傳密碼

遺傳密碼具簡并性

遺傳密碼遵循的三條規(guī)律

1. 密碼子從5" -> 3" 方向閱讀

2. 密碼子不重疊

3. 信息在固定的閱讀框上翻譯

抑制突變可以存在于相同或不同的基因中

遺傳密碼幾乎通用

參見

基因表達譜

基因工程

表觀遺傳學(epigenetics)

轉基因生物(GMO)

副突變(paramutation)

蛋白質生物合成

分子生物學的中心法則

轉錄調控

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