基因的表現 ( gene expression )
central dogma：
西元1958年，Francis Crick首先陳述了基因訊息傳遞的脈絡，也就是大家耳熟能詳的 ─ 中心教條 ( central dogma )；DNA將所攜帶的遺傳訊息轉錄 ( Transcription ) 成RNA，再借由RNA的轉譯 ( Translation ) 來調控蛋白質的表現。
……… Central dogma
然而在往後的研究中發現，除了central dogma以外，在一些病毒中還存在著另外的機制，如上圖紅色虛線所示，我們發現到RNA可反
轉錄成DNA外還會自己複製，並且在少數例子中發現DNA會直接
做成蛋白質，但這並不是主要的基因表現方式，基因的表現原則上仍
然遵循著central dogma的理論：DNA→RNA→Protein。
Transcription：
DNA進行轉錄之前，先從高度濃縮的狀態變成單純的雙股螺旋結構，此時 DNA polymerase會與即將要進行轉譯的DNA結合，將雙股的DNA打開行成單股，然後借由DNA 的Template strand 轉錄成為RNA。而轉錄後的RNA在原核生物與真核生物的世界裡，卻有著不同的命運，在原核生物中，由DNA所轉錄形成的RNA就已稱做mRNA，可直接進行蛋白質的轉譯；相較下，較高等的真核生物有著更複雜的模式，因為真生物的DNA內含intron，所以由DNA轉錄所形成的RNA稱為hnRNA，此RNA在5' 端有cap在3' 端有poly A的尾巴，為一種未成熟的RNA，必需要經過切割的過程，將intron
去掉，經過這個步驟才可稱為mRNA，這點是真核與原核生物在轉錄時最大的不同處。
真核DNA 原核DNA
5' spacer 3' CAP intron AAA
DNA 5' 3'
mRNA hnRNA
CAP intron AAA
intron
Protein mRNA
CAP AAA
Translation：
MRNA轉譯為蛋白質的過程，在真核細胞與原核細胞中有著極大的差異，為了提高效率以因應細胞所需，剛轉譯出來的mRNA會與不只一個核糖體發生結合，形成核糖體的聚合形式 ( polysome )，同時間有數個核糖體一起將mRNA所攜帶的遺傳密碼轉錄成蛋白質，這樣可以大大提高製造效率，此種情況均出現在真核細胞與原核細胞，而其中的不同在於真核細胞可以利用特別的方式，將蛋白質的合成效率更加提昇，而真核細胞相較下顯得比較單純，在DNA轉錄成mRNA的同時，核糖體與剛生成的mRNA結合形成polysome的形式，大量製造蛋白質。
原核細胞 真核細胞
DNA DNA
ribosomes mRNA
protein hnRNA
mRNA
CAP AAAAA
mRNA
ribosome
protein
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.csie.ntu.edu.tw)
◆ From: 218.187.4.153