从脱氧核糖核酸（DNA）到蛋白质

DNA 包含基因、核苷酸序列，其中一些是编码蛋白质中 一系列氨基酸的指令。遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的 流动过程称为"中心法则"这一过程的第一步是转录，RNA 聚合酶合成基于 RNA 的拷贝，或基因的转录本。DNA 用作模板，其中添加到 转录本中的每个新 RNA 碱基 都与原始 DNA 链互补。一些转录本称为信使或 mRNA，它们编码蛋白质，同时非编码转录本 参与其他细胞过程。例如，核糖体 rRNA 和转移 tRNA 参与蛋白质合成。下一步是翻译，mRNA 被解码，合成氨基酸链。一组称为遗传密码的指令 用来读取 mRNA。大多数生物使用相同的通用代码，由三种称为密码子的核苷酸组组成，翻译成特定的氨基酸。有 64 种不同的核苷酸三联体，但在蛋白质中 只有 20 种标准氨基酸使编码简并，也就是说，多个密码子集可以给出 相同的指令。61 组氨基酸编码，3 组表示翻译停止。在 tRNA 的帮助下，翻译发生在核糖体上，核糖体是 rRNA 和蛋白质的 大型复合体。tRNA 具有三发夹环结构。一个环包含一个叫做反密码子的序列，它与密码子 有互补的碱基。与这个序列相对应的氨基酸 附着在 tRNA 的末端，tRNA 将其 转运到核糖体中。称为启动因子的蛋白质将 小核糖体单元、启动因子 tRNA 和 mRNA 聚集在一起。复合体组装完成后，核糖体沿 mRNA 滑动，寻找翻译起始位点。这里，启动子 tRNA 反密码子 与互补密码子结合；大核糖体单元与装配体结合，翻译开始。当下一个 tRNA 进入时，来自启动子的氨基酸被分离，并转移到相邻氨基酸上，形成一个不断增长的多肽链。氨基酸的添加一直持续到 在 mRNA 中检测到终止密码子为止。然后，核糖体释放出这条链，这样，它就可以折叠成一种功能蛋白。