找到从哪里开始
基因组是一长串字母,其中大部分并不是你此刻想要的那个基因。那么细胞怎么知道一个基因从哪里开始?在每个基因的上游,坐落着一段短短的路标序列,叫启动子。它本身不会被抄进信息里;它是一个着陆台,写着“基因从这里开始——往这个方向读”。
负责读取的酶是 RNA 聚合酶。它识别启动子,在那里夹住 DNA,并在双螺旋上打开一个小气泡,好读取里面的碱基。启动子身兼两职:它既标出起点,也定下阅读的方向。
一条链是模板,另一条是副本
对于任何一个给定的基因,两条 DNA 链中只读取一条——模板链。RNA 聚合酶读取它,并通过碱基配对铺下 RNA 碱基,用的是和复制相同的配对法,只有一处不同:RNA 没有胸腺嘧啶。模板上是 A 的地方,RNA 得到的是 U(尿嘧啶)而不是 T。其余照常配对:C 配 G,G 配 C。
TRANSCRIPTION — read the template, write the RNA
coding strand 5'-A T G G A C T T C-3' (looks like the mRNA)
template strand 3'-T A C C T G A A G-5' ◀ this strand is READ
│
▼ RNA polymerase pairs each base (A→U)
messenger RNA 5'-A U G G A C U U C-3'
Check: template T→A, A→U, C→G, C→G, T→A, G→C ...
Result mRNA matches the coding strand, with U everywhere it had T.副本启程而出
当聚合酶抵达基因末端的终止信号时,它释放出造好的链。那条链就是信使 RNA——第 1 篇里的工作副本,如今真正造了出来。整个读取过程就是转录,而细胞选择为每个基因造出多少 mRNA,是基因表达的一个重要杠杆。
现在这条信息已准备好被解码。但在我们能把它读成蛋白质之前,需要那本把 RNA 字母变成氨基酸的规则书——遗传密码。那是下一篇的内容。