轉錄與 RNA

模板鏈與編碼鏈

/ TEM-plit VER-sus KOH-ding STRAND /

DNA 是雙鏈的,像一條由兩半組成的拉鏈。細胞轉錄一個基因時,並不會兩半都抄——它只讀取兩條鏈中的一條。這自然引出一個問題:讀哪一條?另一條又有什麼用?答案是兩條鏈扮演著截然不同的角色,生物學家給它們取了不同的名字:模板鏈和編碼鏈。

模板鏈是 RNA 聚合酶真正讀取的那條。由於 RNA 靠鹼基配對合成,新生 RNA 與這條模板互補——模板是 A 處,RNA 就是 U,依此類推。編碼鏈是另一條,是不被讀取的那條。精妙之處在於:既然 RNA 與模板互補,它就恰好與編碼鏈逐字相同(只是用 U 換 T)。這正是它被稱為編碼鏈的原因——它的序列與信使 RNA 讀起來一致,因而「拼寫」出科學家通常記錄下來的最終蛋白質編碼。

兩點提醒能讓人不至於繞暈。第一,哪條是模板鏈對整條染色體並非固定——它取決於具體的基因。一個基因可能以上鏈為模板,而相鄰的基因可能以下鏈為模板,取決於各基因的朝向。第二,這一選擇並非隨意:啟動子的方向決定了哪條鏈被讀取,從而保證 RNA 產生的是正確、有意義的序列,而不是亂碼。

如果模板鏈讀作 3′-TAC-5′,RNA 聚合酶就會合成 RNA 5′-AUG-3′。請注意,這個 AUG 與編碼鏈(讀作 5′-ATG-3′)完全相同,只是用 U 替了 T——這就是為什麼教科書會引用編碼鏈來展示一個基因的「信息」。

RNA 抄的是模板,讀出來卻與編碼鏈相同(U 替 T)。

編碼鏈是其序列與 mRNA 一致的那條,但它並不是真正被讀取的鏈——被讀的是模板鏈(它的互補鏈)。混淆二者是轉錄中最常見的錯誤之一。

又稱
sense and antisense strandtemplate strandcoding strand有义链与反义链