转录机制

转录过程由RNA聚合酶完成，以DNA（黑）作为模板，生成RNA（蓝）。上为编码链，下为模板链

基因是编码了遗传信息的DNA片段。基因组DNA由反向平行、相反互补的双链组成，每一条链都有5"端和3"端。对于一个基因而言，这两条链可以分别称为模板链和编码链。以DNA为模板合成RNA副本的过程，就称为转录。

转录发生在细胞核中，由RNA聚合酶完成。RNA聚合酶将核苷酸一个个拼接到RNA链上。新生成的RNA与DNA模板链的3" → 5"方向互补 ，而模板链的3" → 5"方向本身又与编码链的5" → 3"方向互补。因此，生成的RNA与DNA编码链完全相同，除了胸腺嘧啶（T）被替换成了尿嘧啶（U）。比如，DNA编码链上的"ATG"间接转录到RNA非编码链上就变成"AUG"。

原核生物中，转录只由一种RNA聚合酶完成，此过程需要一段称为普里布诺盒的DNA序列和σ因子才能开始。真核生物中，转录由三种RNA聚合酶完成，需要启动子和转录因子来启动转录。 RNA聚合酶I （ 英语 ： RNA polymerase I ） 负责转录核糖体RNA（rRNA）的基因。RNA聚合酶II（Pol II）不仅转录所有蛋白质编码基因，还转录一些非编码RNA（如snRNA、snoRNA）。聚合酶遇到终止子后，转录过程即告结束。

RNA剪接

原核生物的蛋白质编码基因经过转录后可直接生成成熟的信使RNA（mRNA），而真核生物在转录后首先生成一种初级转录RNA（前mRNA），而后经过一系列修饰才能成为成熟的mRNA。

修饰中有一步称为5"端加帽，即在前mRNA的5"端加上7-甲基鸟苷（m G）的过程，此过程可以保护RNA不被核酸外切酶降解。m G帽随即与帽结合蛋白异源二聚体（CBC20/CBC80）结合，辅助RNA运输到细胞质，并防止RNA被脱帽。

修饰中另一步是 3"端切割 和 多聚腺苷酸化 。这两种修饰在前mRNA中存在多聚腺苷酸化信号序列（5"- AAUAAA-3"）的条件下发生，这段序列通常位于蛋白质编码序列和终止子之间。前mRNA先被切割，然后加上约200个腺嘌呤形成聚A尾，来防止RNA降解。

简单图示说明pre-mRNA中的外显子和内含子以及通过剪接形成成熟mRNA。The UTRs are non-coding parts of exons at the ends of the mRNA.

翻译

信使RNA(mRNA)

转运RNA(tRNA)

连接氨基酸到tRNA上

核糖体

翻译的起始

翻译延伸

翻译终止

翻译的调控

依赖翻译的mRNA和蛋白质的稳定性调节

遗传密码

遗传密码具简并性

遗传密码遵循的三条规律

1. 密码子从5" -> 3" 方向阅读

2. 密码子不重叠

3. 信息在固定的阅读框上翻译

抑制突变可以存在于相同或不同的基因中

遗传密码几乎通用

参见

基因表达谱

基因工程

表观遗传学(epigenetics)

转基因生物(GMO)

副突变(paramutation)

蛋白质生物合成

分子生物学的中心法则

转录调控

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