基因表達(dá)是指細(xì)胞在生命過程中，把儲存在DNA順序中遺傳信息經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)變成具有生物活性的蛋白質(zhì)分子。也就是說基因到蛋白質(zhì)有兩步，第一步，是轉(zhuǎn)錄，第二步是翻譯；
什么是轉(zhuǎn)錄？從下圖可以看到，基因轉(zhuǎn)錄是從DNA到RNA的過程，這種轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)里面進(jìn)行的，它是指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。相當(dāng)于DNA是一個模板，RNA把DNA這個模板上的數(shù)據(jù)拷貝出去，轉(zhuǎn)錄的過程就是按照這個圖紙去生產(chǎn)蛋白質(zhì)的過程，成熟的信使mRNA最終翻譯成肽鏈，肽鏈?zhǔn)墙M成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)。
圖片當(dāng)中左上角的X型相當(dāng)于23對染色體一對中的一個染色體，基因信息就在這個染色體上，從圖上所示，基因是一個雙螺旋結(jié)構(gòu)的，本來是AT CG配對好的，但是要到轉(zhuǎn)錄到RNA必需要經(jīng)過解旋酶的解旋。
什么是解旋酶？我們看到DNA本身是雙螺旋結(jié)構(gòu)的，需要在解旋酶的作用下把雙螺旋解開，成為我們下面看到的這種單獨(dú)的兩條鏈，這時，在RNA聚合酶的作用下，相應(yīng)的堿基會和DNA上的堿基進(jìn)行互補(bǔ)配對，才會從DNA拷貝到RNA，上面一條是DNA堿基排序，下面是RNA，也就是要先通過解旋酶解開，最終形成一條成熟的信使RNA鏈，這就是轉(zhuǎn)錄。
轉(zhuǎn)錄完之后就是翻譯，RNA從細(xì)胞核里面出來到細(xì)胞質(zhì)里面，翻譯成蛋白，mRNA鏈和核糖體結(jié)合以后，在轉(zhuǎn)運(yùn)tRNA的作用下，把相應(yīng)的氨基酸攜帶到mRNA鏈上，根據(jù)氨基酸和氨基酸之間的相互作用，連接成一條肽鏈，肽鏈最終再折疊成一個蛋白質(zhì)分子。蛋白質(zhì)在我們體內(nèi)才可以行使它們相應(yīng)的作用，這個生產(chǎn)蛋白質(zhì)的過程叫翻譯。
在我們連肉眼都看不到的細(xì)胞核里面，每時每刻都進(jìn)行著如此復(fù)雜、精確的拷貝過程，真正是很神奇呢！
我們常說解碼DNA，DNA上的這些遺傳信息是如何存在的？要弄清楚這些，我們必須要清楚的概念就是密碼子：密碼子是在信使RNA上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基，我們稱為一個密碼子，比如圖上所示UUA決定了一個氨基酸，人類的必需氨基酸是20種，有20種不同的排列組合，最終形成的蛋白質(zhì)是不同的，不同的排列組合是由mRNA上的不同的堿基決定的。
我們說的密碼子，也叫作三聯(lián)子，由每三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，如果其中有一個堿基突變，就會導(dǎo)致氨基酸不一樣，氨基酸不一樣最后導(dǎo)致編碼的蛋白質(zhì)不一樣，本來是要生產(chǎn)一部手機(jī)出來，卻發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)出來的手機(jī)沒有圖像，不能用。
上面是人類必需氨基酸的密碼子表，一共是20種氨基酸，這20種氨基酸是和mRNA上的堿基相互對應(yīng)的，比如說我們翻譯的過程當(dāng)中第一個堿基是U，第二個堿基是U，第三個堿基是UC的任何一種的情況下，它所編碼的是苯丙氨酸。
所有的氨基酸都有他所對應(yīng)的堿基組合，不同的堿基順序所編碼的氨基酸是不同的，不同氨基酸組合出的肽鏈?zhǔn)遣煌?，不同的肽鏈折疊成的蛋白質(zhì)是不同的，不同的蛋白質(zhì)最終行使的功能也是不同的。
那么蛋白質(zhì)在我們體內(nèi)是如何行使它們的功能的呢？ 請關(guān)注下一篇基因系列5：蛋白質(zhì)在體內(nèi)的功能是什么？
作者信息：
王靜敏
國家一級健康管理師
北京營養(yǎng)師俱樂部高級營養(yǎng)講師
首都保健美食營養(yǎng)學(xué)會理事
北京電視臺“生活面對面”“生活2016”營養(yǎng)嘉賓
《保健時報》、《健康時報》、《健康一點(diǎn)通》、《現(xiàn)代商業(yè)銀行》、
中國第一減肥平臺“瘦瘦”等多家媒體雜志特約撰稿人
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