DNA (脫氧核糖核酸) 和 RNA (核糖核酸) 都是核酸,兩者都是十分重要的遺傳物質。構成核酸的基本單位是核苷酸, DNA 和 RNA 的核苷酸都是由鹼基、核糖 (DNA 是脫氧核糖) 和磷酸基組成。RNA 的核糖比 DNA 的核糖多一個氧原子,而兩者都是在細胞核內合成。
RNA 的化學活性較高、降解較快。DNA 多核苷酸常形成雙鏈;RNA 多核苷酸則通常以單鏈存在。
DNA 的鹼基有 A、C、T、G;RNA 的鹼基則有 A、C、U、G。
DNA 與 RNA 是由核苷酸單體聚合而成
透過雜交雙鏈序列的互補性,細胞能把 DNA 序列轉錄成互補的 RNA 序列。轉錄過程 (transcription) 在原核生物的類核和真核生物的細胞核進行,由 RNA 聚合酶催化。
轉錄了 DNA 序列的 RNA 多核單鏈,包括有:
信使 RNA (messenger RNA,簡稱 mRNA);
核糖體 RNA (ribosomal RNA,簡稱 rRNA);及
轉移 RNA (transfer RNA,簡稱 tRNA)。
轉錄過程的 DNA 模組、轉錄長度、RNA 數量,都由細胞按生理需要嚴密控制。所有 RNA 會被運至細胞質,在轉譯和轉錄的過程中肩負著重要的工作。
三種 RNA 的模樣
透過 DNA 和 RNA 之間的互補性(A-U、A-T 及 C-G 互補),細胞能把 DNA 序列轉錄成互補的 RNA 序列。轉錄過程 (transcription) 在原核生物的類核和真核生物的細胞核進行,由 RNA 聚合酶催化。步驟如下:
轉錄開始時,一種特定的酶:RNA 聚合酶會結合到 DNA 分子一個標誌著開始的區域 (稱為啟動子),局部解開目標 DNA 模組的雙螺旋,露出 DNA 單鏈。
其中一條 DNA 單鏈成為合成 mRNA 的模板。隨著 RNA 聚合酶沿模板移動,細胞核內游離的 RNA 核苷酸與 DNA 模板上外露的鹼基,互相配對起來。
經 RNA 聚合酶催化, RNA 核苷酸單體之間連成 RNA 多核苷酸鏈 (mRNA 分子)。
RNA 聚合酶與 mRNA 脫離 DNA。細胞按照生理需要,可能重覆以上過程製造更多 mRNA,或停止轉錄,並催化 DNA 重新構成雙螺旋。
mRNA 穿過核孔離開細胞核,進入細胞質,執行各種功能。
基因轉錄的過程
mRNA 的鹼基序列跟 DNA 模板上的鹼基序列剛剛相對。mRNA 上每三個相鄰鹼基,能構成一個稱為 RNA 密碼子的信息單位。
mRNA 分子上的鹼基序列,決定了將會合成的蛋白質分子的氨基酸序列,經過轉譯作用後,細胞就能根據 mRNA 上的信息進行解碼,產生指定的蛋白質。
mRNA 上的鹼基序列決定了蛋白質分子的氨基酸序列