转录
转录是利用遗传信息产生新的蛋白质的第一步。DNA中的一条链(称为编码链)将作为模板,进而生成一段RNA序列(mRNA)(如图11所示)。这一段mRNA将在之后作为蛋白质合成的模板。
与DNA复制相类似,RNA的合成也是沿着DNA模板进行的,但这一过程所用到的蛋白酶是RNA聚合酶而非DNA聚合酶。此外,mRNA使用了另一种核苷酸碱基——尿嘧啶(U),而非DNA中的胸腺嘧啶(T)。在新转录的RNA离开细胞核之前,其前端会进行加帽修饰,而其后端也会连上一个尾巴结构。在转录过程中,DNA序列中无法编码蛋白的部分将通过RNA剪接过程除去。之后,新合成的mRNA将被一个蛋白质标记,进而通过核孔进入细胞质,与核糖体结合并开始形成新的蛋白质。
图10 DNA复制
a.复制叉。解旋酶解开双链DNA,使每条链得以复制。两个DNA聚合酶各结合一条DNA链,以相反的方向合成互补链(如箭头所示)。在细菌中,DNA链是连续环状的结构,因此复制将从一个点开始,环绕一圈后即可完成对整个DNA分子的复制。b.在动物细胞中,复制在多个位点同时进行。图中最上方的1是一条双链DNA(灰色链,黑色链),×表示复制开始的位置或起点。在2和3中,DNA聚合酶开始沿箭头指示的方向对两条链进行复制。3的每条链上有许多DNA聚合酶进行复制,产生多个新合成的DNA链片段。在4中,随着复制泡的增长,这些片段逐渐连接在一起,并进行准确性检查,最终形成了两个起始DNA的精确复本