生命建築師的偉大工作歷程: 從DNA到蛋白質

2021-02-15 青青血液

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脫氧核糖核酸（DNA）堪稱生命的偉大建築師。神奇的遺傳信息貯存於DNA的核苷酸序列中。以DNA為模板，以ATP、UTP、GTP和CTP為原料，按照鹼基互補原則，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的過程稱為轉錄（transcription）。其中合成的信使RNA（mRNA）攜帶遺傳信息並將其轉移到蛋白質合成系統中，即mRNA決定蛋白質中胺基酸排列順序，用於指導蛋白質的生物合成，該過程稱為翻譯（translation）。

翻譯主要在細胞質內的核糖體中進行。胺基酸分子在氨基醯-tRNA合成酶的催化作用下與特定的轉運RNA（tRNA）結合併被帶到核糖體上。生成的多肽鏈（即胺基酸鏈）需要通過正確摺疊才能形成蛋白質。

許多蛋白質在翻譯結束後還需要在內質網上進行翻譯後修飾如磷酸化、糖基化等才能具有真正的生物學活性，從細胞質中轉運到需要該蛋白質的場所。

DNA與RNA、蛋白質的關係可概括為中心法則，即：①物種的遺傳信息是由DNA決定的，DNA可進行自我複製將遺傳信息傳遞給子代；②DNA通過指導RNA的合成，決定蛋白的胺基酸順序，這一過程稱為轉錄；③以mRNA為模板，合成特定蛋白質的過程稱為翻譯；④以RNA為模板指導DNA合成的過程稱為反轉錄。

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