轉錄(transcription)
/ tran-SKRIP-shun /
想像細胞那本珍貴的主菜譜——也就是DNA——珍貴到從不離開廚房。真要照著某道菜下廚時,你不會把整本厚書搬到操作檯,而是把那一頁抄到一張紙條上,照著紙條做。轉錄就是細胞在製作這張工作副本:它讀取某個基因所在的那段DNA,寫出一條與之匹配的RNA,而原本的DNA則安然無恙地留在原處。
更確切地說,轉錄是以DNA為模板合成RNA分子的過程,由一種叫做RNA聚合酶的酶來完成。聚合酶把雙螺旋打開一小段,附著在兩條鏈中的一條上(模板鏈),一個鹼基一個鹼基地讀下去。每讀到一個鹼基,它就把匹配的RNA原料添加到正在增長的鏈上:DNA模板上是C,RNA就配G;模板是A,RNA就配U(尿嘧啶,RNA中取代DNA所用胸腺嘧啶的角色),依此類推。結果便是一條單鏈RNA副本,其序列與該基因相對應。整個過程分三幕——起始(在正確位置開始)、延伸(穩步複製)和終止(知道在哪裡停下)。
轉錄是把基因變成細胞可用之物的第一步——基因表達的開場動作,正對應中心法則那條箭頭 DNA -> RNA -> 蛋白質。它之所以極為重要,是因為這裡正是細胞決定開啟哪些基因、開多大聲的主戰場:你體內幾乎每個細胞都帶著同一份DNA,可神經元與皮膚細胞之所以不同,正因為它們轉錄的基因不同。本詞條講的是把DNA抄成RNA這一分子動作本身;這條RNA此後的命運,以及基因何時被開啟的調控邏輯,都是另外的故事。
某基因的模板鏈讀作 3'-TACGGATC-5'。RNA聚合酶把它轉錄成RNA 5'-AUGCCUAG-3'——注意模板上是A的地方RNA就出現U,而這條RNA的序列與另一條(編碼)DNA鏈一致,只是把T換成了U。
轉錄把一條DNA鏈抄成互補的RNA,並用尿嘧啶代替胸腺嘧啶。
轉錄不會消耗或破壞DNA——模板被讀取後隨即重新合攏,因此同一個基因可被轉錄上千次。複製是每次分裂把整個基因組抄一遍;轉錄則是按需把單個基因一遍又一遍地抄錄。