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生物学 · 遗传·基因表达

转录、翻译与突变

转录将 DNA 信息转化为 RNA,而翻译则利用这些信息来指定一个氨基酸序列。 碱基变化对蛋白质的影响取决于其位置和类型。

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意义与机制

转录是合成与 DNA 模板互补的 RNA 的过程。翻译是读取 mRNA 中的密码子(由三个碱基组成)并连接氨基酸的过程。

DNA 模板与 RNA 反向平行配对。RNA 使用尿嘧啶代替胸腺嘧啶,密码子沿 mRNA 的 5′ 到 3′ 方向读取。

关系与条件

密码碱基,由三个碱基组成,可以发生取代,结果可能得到相同的氨基酸,不同的氨基酸,或终止信号。非 3 的倍数的插入和删除,会改变阅读框。

该实验采用简化的层次结构和预设的阅读框架。它不预测真核细胞内的 RNA 过程、基因表达调节或蛋白质折叠。

观察实验中需要注意的事物

ATG GCT TGG TAA 是亮氨酸-丙氨酸-色氨酸终止。 替代可能会产生无碱突变、错义突变或无义突变,单碱插入/删除会导致框位移。

这是一个阅读框架,它使用 64 种标准基因密码,并固定密码链的第一个碱基。 启动密码搜索、内含 RNA 移除、调控以及蛋白质折叠被省略。 “启动密码丢失” 同样被视为固定框架。 突变确定与参考序列进行比较,终止后出现的改变被视为该短蛋白中的沉默突变。 翻译停止在第一个终止位,剩余的未翻译的密码子不进行翻译。 它不预测实际功能或疾病。

关键关系与符号

DNA模板 → mRNA (5′→3′) → 密码子 → 氨基酸

符号及公式中使用的单位
符号含义单位
5′, 3′核酸链的方向方向指示器
密码子翻译:三基单位在翻译期间读取。3 个碱基

工作实例

如果一个碱基被插入到第一个密码子的后面,会发生什么突变?

密码是每次从指定起始点读取三个碱基。非3的倍数的插入和删除会改变读取框架。翻译在停止密码之前停止。

常见误解

  • 并非总是单个碱基的变化会导致氨基酸或表型的改变。

通过实验探索这个概念

参考文献

OpenStax · 生物学 2版 (英文)