DNA具体怎么转为蛋白质的?

完整的关系:

整个 DNA 序列 (全长)

|---空白---|---基因 A (功能段)---|---空白---|---基因 B---|---空白---|

基因 A 全段

|--启动子--|--外显子1--|--内含子1--|--外显子2--|--内含子2--|--外显子3--|--终止子--|

(有用) (无用) (有用) (无用) (有用)

转录为mRNA前体

经过"剪接"后得到成熟的信使RNA(mRNA):

|--外显子1--外显子2--外显子3--|

|--起始密码子--密码子--终止密码子--|

合成蛋白质

真核、原核、病毒

生物类别 包含的核酸类型 是否为细胞生物
原核生物 (细菌) DNA + RNA
真核生物 (人、植物) DNA + RNA
病毒 仅 DNA 或 仅 RNA 否 (非细胞生物)

DNA要翻译为蛋白质的过程:


  1. 首先需要解开DNA的双螺旋结构(RNA聚合酶解开)
  2. 然后细胞核中游离的碱基就会和DNA的单链结合(区别在于A要和U结合),然后就得到了信使RNA(mRNA)。
  3. 剪接体的蛋白质把mRNA中不能编译的内含子弄走,剩下可以翻译蛋白质的片段,叫做外显子。
  4. 剪切好的mRNA会进入到细胞质中,剪切好的mRNA中的碱基每3个为一组密码子,由起始密码子开始,终止密码子结束,每1个密码子对应一个氨基酸,这样很多氨基酸就聚集在一起从而形成多肽,蛋白质

启动子、终止子、起始密码子、终止密码子、内含子、外显子之间的关系

  • 启动子、终止子 :属于转录 阶段(DNA --> RNA),是给 RNA 聚合酶看的"红绿灯"。

  • 起始密码子、终止密码子 :属于翻译 阶段(RNA --> 蛋白质),是给 核糖体看的"开始/停止"指令。

零件名称 载体 包含关系 作用说明
启动子 DNA 基因的开头 引擎开关:告诉酶"从这里开始复印(转录)"。
终止子 DNA 基因的结尾 刹车信号:告诉酶"复印到这里停止"。
外显子 DNA/RNA 基因的正文 有效信息:最终用来制造蛋白质的"干货"。
内含子 DNA/RNA 基因的插页 无用信息:在 RNA 阶段会被剪掉扔掉。
起始密码子 RNA 外显子里的首个码 翻译起点:告诉核糖体"从这里开始拼氨基酸"。
终止密码子 RNA 外显子里的最后码 翻译终点:告诉核糖体"蛋白质做好了,可以放手了"。

转录因子与他们的关系

与蛋白质(Protein)的关系:绝大多数转录因子本身就是一种蛋白质。也就是说,细胞通过产生一种蛋白质(转录因子),去控制另一个基因去产生另一种蛋白质。

与启动子(Promoter)的关系:这是转录因子最主要的"工作位点"。转录因子会精准地识别并结合在启动子序列上,招募 RNA 聚合酶来"复印"基因。没有转录因子落座,启动子这个"开关"就很难被合上。

与基因(Gene)的关系:转录因子决定了哪一个基因被开启(表达),哪一个被关闭(沉默)。

是只要有启动子转录因子都会结合上去吗?

每个转录因子都有自己特定的"品味"。它只认 DNA 上的一串特定碱基序列(称为 结合基序)。

如果启动子的序列里没有这串特定的"密码",转录因子即便游离在旁边也不会理睬。

与基因表达量的关系

基因表达量(Gene Expression Level) 就是衡量一个基因在特定时间内**"活跃程度"**的指标。

从基因到产生功能,需要经过转录和翻译。表达量通常在两个层面进行测量:

  • 转录水平(最常用):测量细胞内产生了多少 mRNA。因为 mRNA 是 DNA 的"复印件",产生的 mRNA 越多,说明该基因越活跃。
  • 翻译水平:测量细胞内产生了多少蛋白质。
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