转录、剪接与翻译

転写・スプライシングと翻訳

V 遺伝情報の発現と発生／遺伝情報とその発現

一句话结论

转录：RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成 mRNA；剪接：真核生物在核内切掉内含子、连接外显子；翻译：核糖体上 tRNA 按密码子运来氨基酸，3 个碱基对应 1 个氨基酸，终止密码子不对应氨基酸。

胰岛素基因在你身上的每个细胞里都有，可真正大量合成胰岛素的只有胰岛的 B 细胞。基因里写的是碱基序列，细胞干活靠的是蛋白质，从前者到后者要经过两次「翻抄」：先抄成 RNA，再按 RNA 拼出氨基酸链。

为什么是这样

遗传信息按 DNA → RNA → 蛋白质的方向流动，这叫中心法则（セントラルドグマ）。RNA 与 DNA 有三处不同：糖是核糖；碱基用尿嘧啶 U 代替 T；通常为单链。

转录（転写）时，RNA 聚合酶结合在基因前方的启动子上，把 DNA 局部解开，以其中一条链为模板（鋳型鎖），按 A–U、T–A、G–C、C–G 配对合成 RNA，新链沿 5′→3′ 延长。所以 mRNA 与模板链互补，与另一条链（非模板链）序列相同，只是 T 换成了 U。

真核生物的基因中夹着不编码氨基酸的内含子（イントロン），编码部分叫外显子（エキソン）。转录先得到 mRNA 前体，在核内经剪接切掉内含子、连接外显子，成为成熟 mRNA，再经核孔进入细胞质。外显子若以不同组合连接（选择性剪接），一个基因就能产生多种蛋白质。

翻译（翻訳）在细胞质的核糖体上进行。mRNA 每 3 个碱基构成一个密码子；tRNA 一端携带特定氨基酸，另一端的反密码子与密码子互补配对。核糖体沿 mRNA 移动，把相邻氨基酸以肽键相连，遇到终止密码子就释放肽链。

计数原则只有一条：3 个碱基对应 1 个氨基酸。成熟 mRNA 上从起始密码子 AUG 到终止密码子为止的编码区若有 L 个碱基，合成的氨基酸数为 a=L⁄3−1。减去的 1 是终止密码子，它没有对应的 tRNA，不编码氨基酸。

反过来，一条 300 个氨基酸的肽链，编码区至少要 3×300+3=903 个碱基。真核生物的基因还含有内含子以及编码区前后不翻译的部分，所以基因 DNA 的长度往往远大于这个数，不能拿「基因的碱基对数 ÷ 3」直接当氨基酸数。

典型题：某基因非模板链的开头为 5′-ATGGCT-3′，问 mRNA 和对应的反密码子。先判断给的是哪条链：非模板链与 mRNA 同序列，只需把 T 换成 U，mRNA 为 5′-AUGGCU-3′；与 AUG、GCU 配对的反密码子分别是 UAC、CGA（按与密码子对齐的方向书写）。

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