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转录和翻译
发布时间:2024-12-04
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DNA携带着遗传信息,生物体的特征却是通过蛋白质表现出来的。

DNA和蛋白质就好像司令和士兵,一个发出命令,一个执行命令。然而,DNA的文字是A、T、G、C四种碱基,而蛋白质的文字是氨基酸,就好像它们一个是说汉语,一个是说英语,语言沟通的障碍要求它们之间有一个翻译官,这个翻译官就是RNA。

RNA和DNA的结构差不多,不同的是RNA是一条单链,不像ONA的典型双链。RNA由A、U、G、C四种碱基组成,与DNA不同的是,RNA的碱基没有T,却多了一个U(尿嘧啶)。

细胞质和细胞核之间穿梭。它们根据DNA的指令,招揽各种氨基酸。合成蛋白质,被合成的蛋白质就准确地携带了DNA的遗传信息。不同的DNA指令,组建成不同性质的蛋白质。氨基酸只有二十多种,而根据DNA指令,却可以合成十几万种蛋白质。人体中的每一个细胞都有蛋白质参与,蛋白质表达了生物的特性,宏观上看,就是生命有条不紊地延续。

遗传信息从DNA传递到RNA的过程,叫作转录,转录发生在细胞核里。DNA的两条链打开,在RNA聚合酶的作用下,以其中的一条链为模板,一个个核糖核苷酸(NTPs)依次按顺序拼装到这条模板上,形成了一条互补的RNA链信使RNA(mRNA)。

当mRNA形成的时候,就意味着遗传信息已经成功地从DNA传递到了mRNA。接着,mRNA穿过细胞核上的小孔(核孔)进入细胞质。在这里,mRNA将遗传信息传递给蛋白质,完成蛋白质的合成,这个过程叫作翻译。

细胞质内有许多蛋白质的“装配车间”核糖体,当核糖体结合到mRNA上时,翻译的过程就开始了。蛋白质的合成还需要另外一种RNA——转移RNA(tRNA),它们一端有三个碱基——这是用来跟mRNA配对的“暗号”另外一端装载着一个氨基酸。一个个tRNA接连不断地进入核糖体,把一端的碱基与mRNA配对成功后,就卸下另一端的氨基酸,核糖体再进行装配。借助于一种叫作肽键的分子键,一个一个的氨基酸被连接到一起,形成了一条多肽。

多肽的合成只是细胞内合成蛋白质的第一步,要合成一个能正常工作的蛋白质,还需要一些翻译后的加工修饰。多肽链经过螺旋缠绕或者反向折叠形成了蛋白质的二级结构,分别叫作α螺旋和β折叠,它们是组成蛋白质的基本结构。不同的α螺旋和β折叠按照一定的结构和次序结合在一起就构成了蛋白质的三级结构,它们从外形上看可能细长,也可能呈球状。具有三级结构的蛋白质已经具备了一定的功能,它们还可以通过组合而形成更为复杂的结构。