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DNA是如何工作的

作者:克雷格·弗洛伊德博士。

构建蛋白质:转录

建造蛋白质就像建造一座房子:

  • 主蓝图是DNA,它包含了构建新蛋白质(房子)的所有信息。
  • 主蓝图的工作副本称为信使RNA(mRNA),从DNA复制而来。
  • 施工现场为:细胞质在原核生物或原核生物中内质网(呃)在真核生物中。
  • 建筑材料是氨基酸。
  • 建筑工人是核糖体和转移RNA分子。

让我们更仔细地看一下新建筑的每个阶段。

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在真核生物中,DNA永远不会离开细胞核,所以它的信息必须被复制。此复制过程称为转录拷贝是mRNA。转录发生在细胞质(原核生物)或细胞核(真核生物)中。转录是由一种叫做RNA聚合酶的酶来完成的。制造mRNA、RNA聚合酶:

  1. 结合到DNA链上的一个特定的基因序列称为发起人
  2. 解开和解开两条DNA链
  3. 使用其中一条DNA链作为指导或模板
  4. 将新的核苷酸与其DNA链上的互补物相匹配(G与C,A与U——记住RNA中含有尿嘧啶(U)而不是胸腺嘧啶(T))
  5. 将这些新的RNA核苷酸结合在一起,形成DNA链(mRNA)的互补拷贝
  6. 当它遇到碱基终止序列(终止密码子)时停止

mRNA乐于生活在单链状态(与DNA形成互补双链螺旋的愿望相反)。在原核生物中,mRNA中的所有核苷酸都是新蛋白质密码子的一部分。然而,仅在真核生物中,DNA和mRNA中有额外的序列,它们不编码称为内含子. 然后对该mRNA进行进一步处理:

  • 内含子被剪掉
  • 编码序列拼接在一起
  • 在一端加上一个特殊的核苷酸“帽”
  • 另一端加上一条由100至200个腺嘌呤核苷酸组成的长尾

没有人知道为什么真核生物会发生这种现象。最后,根据细胞对特定蛋白质的需求,在任何时刻,许多基因都在同时转录。

蓝图(mRNA)的工作副本现在必须送到施工现场,工人们将在那里构建新的蛋白质。如果细胞是原核生物,例如大肠杆菌细菌,那么这个部位就是细胞质。如果细胞是真核生物,比如人类细胞,那么mRNA通过核膜上的大孔(核孔)离开细胞核,进入内质网(ER)。

接下来,我们将学习翻译——组装过程。