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轉錄

[1]來自 搜狗 的圖片

轉錄（Transcription）是遺傳信息從DNA流向RNA的過程。即以雙鏈DNA中的確定的一條鏈（模板鏈用於轉錄，編碼鏈不用於轉錄）為模板，以A,U,C,G四種核糖核苷酸為原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的過程。作為蛋白質生物合成的第一步，進行轉錄時，一個基因會被讀取並被複製為mRNA，即特定的DNA片段作為遺傳信息模板，以依賴DNA的RNA聚合酶作為催化劑，通過鹼基互補的原則合成前體mRNA。RNA聚合酶通過與一系列組分構成動態複合體，完成轉錄起始、延伸、終止等過程。生成的mRNA攜有的密碼子，進入核糖體後可以實現蛋白質的合成。轉錄僅以DNA的一條鏈作為模板，被選為模板的單鏈稱為模板鏈，亦稱無義鏈；另一條單鏈稱為非模板鏈，即編碼鏈，因編碼鏈與轉錄生成的RNA序列T變為U外其他序列一致，所以又稱有義鏈。DNA上的轉錄區域稱為轉錄單位。

簡介

轉錄( transcription)是指以DNA為模板,以ATP、UTP、GTP和CTP為原料,按照鹼基互補原則,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的過程,是基因c表達的第一步。原核細胞只有一種RNA聚合酶;而真核細胞則有3種:RNA聚合酶I、RNA聚合酶Ⅱ及RNA聚合酶Ⅲ。DNA雙鏈中作為轉錄模板的單鏈稱為模板鏈( templatestrand)或反義鏈( antisense strand),另一條鏈則稱為編碼鏈( coding strand)或有義鏈( sense strand)(圖2-6)。一個DNA分子上有許多基因,並非所有基因的編碼區都在同一條單鏈上,因此模板鏈或編碼鏈是相對某個基因的轉錄而言的。原核細胞的RNA轉錄：原核細胞的RNA聚合酶全酶(a2Bβ'σ)是由4條多肽鏈組成的核心酶加σ因子構成轉錄過程可劃分為開始、延伸和終止三個階段。①開始:σ因子識別DNA分子上的啟動子並與之結合,將DNA雙鏈局部解開,RNA合成開始,σ因子與核心酶分離。②延伸:RNA聚合酶沿模板鏈向前移動,使RNA鏈不斷合成延長。③終止:原核細胞轉錄終止分依賴ρ因子和不依賴p因子兩類。由於原核細胞沒有核膜,且合成的RNA幾乎不需進行複雜的加工修飾,故原核細胞的轉錄和翻譯兩個過程幾乎可以同時進行

轉錄的概念以DNA為模板合成RNA,從而將遺傳信息傳遞到RNA分子中的過程即為轉錄。轉錄是RNA生物合成的最主要方式。轉錄需要DNA作模板,ATP、GTP、CTP、UTP等4種三磷酸核苷作為原料,RNA聚合酶催化作為模板的DNA在某一基因節段內只有一條鏈有轉錄功能,這條鏈稱為有意義鏈;而另一條鏈無轉錄功能,稱為反意義鏈。在DNA雙鏈上,各基因的有意義鏈不一定是同一條鏈,轉錄的這種選擇性稱為不對稱轉

特點

轉錄時，細胞通過鹼基互補的原則來生成一條帶有互補鹼基的mRNA，通過它攜帶密碼子到核糖體中可以實現蛋白質的合成。與DNA的複製相比，轉錄有很多相同或相似之處，亦有其自己的特點。

轉錄中，一個基因會被讀取並複製為mRNA。就是說，以特定的DNA片段作為模板，以DNA依賴的RNA聚合酶作為催化劑，合成前體mRNA。

在體內，轉錄是基因表達的第一階段，並且是基因調節的主要階段。轉錄可產生DNA複製的引物，在反轉錄病毒感染中也起到重要作用。

轉錄僅以DNA的一條鏈作為模板。被選為模板的單鏈叫模板鏈，又稱無義鏈；另一條單鏈叫非模板鏈，又稱編碼鏈、有義鏈、信息鏈。DNA上的轉錄區域稱為轉錄單位（transcription unit）。

RNA聚合酶合成RNA時不需引物，但無校正功能。

舉例

DNA： 5'-ATCGAATCG-3' （將此為非模板鏈）

3'-TAGCTTAGC-5' （將此為模板鏈）

轉錄出的 mRNA： 5'-AUCGAAUCG-3'

可看出只是將非模板鏈的T改為U，所以非模板鏈又叫有義鏈。這也是中心法則和鹼基互補配對原則的體現。

逆轉錄

以RNA鏈為模板，經逆轉錄酶（即依賴於RNA的DNA聚合酶）催化合成DNA鏈，叫做逆轉錄。這種機制在RNA腫瘤病毒中首先發現。

RNA聚合酶是以DNA為模板的RNA聚合酶，也稱轉錄酶。

原核生物的RNA聚合酶分子量很大，通常由5個亞基組成；兩個α亞基，β，β′和σ，可寫作α2ββ′σ。含有5個亞基的酶叫全酶，失去σ亞基的叫核心酶（α2ββ′）。後來發現，核心酶還有一個亞基ω，因此，核心酶的亞基組成可表示為α2ββ′ω，全酶的亞基組成可以表示為α2ββ′ωσ。核心酶也能催化RNA的合成，但沒有固定的起始點，也不能區分雙鏈DNA的信息鏈與非信息鏈。σ亞基能識別模板上的信息鏈和啟動子，因而保證轉錄能從固定的正確位置開始。β和β′亞基參與和DNA鏈的結合。兩個相同的α亞基負責識別和結合啟動子，決定了基因轉錄的特異性。ω亞基的具體作用則尚未明確。

真核生物RNA聚合酶有3類（不包括真核細胞線粒體中類似原核的RNA聚合酶），由8～12條亞基組成，分子量高達80萬。初步的研究指出，它們也可能存在類似原核的σ亞基組分。