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生物學 · 遺傳·基因表達

轉錄、轉譯與突變

轉錄將 DNA 資訊轉化為 RNA,而轉譯則利用這些資訊來指定一個氨基酸序列。 鹼基變化對蛋白質的影響取決於其位置和型別。

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轉錄、轉譯與突變
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意義與機制

轉錄是合成與 DNA 模板互補的 RNA 的過程。轉譯是讀取 mRNA 中的密碼子(由三個鹼基組成)並連線氨基酸的過程。

DNA 模板與 RNA 反向平行配對。RNA 使用尿嘧啶代替胸腺嘧啶,密碼子沿 mRNA 的 5′ 到 3′ 方向讀取。

關係與條件

密碼鹼基,由三個鹼基組成,可以發生取代,結果可能得到相同的氨基酸,不同的氨基酸,或終止訊號。非 3 的倍數的插入和刪除,會改變閱讀框。

該實驗採用簡化的層次結構和預設的閱讀框架。它不預測真核細胞內的 RNA 過程、基因表達調節或蛋白質摺疊。

觀察實驗中需要注意的事物

ATG GCT TGG TAA 是亮氨酸-丙氨酸-色氨酸終止。 替代可能會產生無鹼突變、錯義突變或無義突變,單鹼插入/刪除會導致框位移。

這是一個閱讀框架,它使用 64 種標準基因密碼,並固定密碼鏈的第一個鹼基。 啟動密碼搜尋、內含 RNA 移除、調控以及蛋白質摺疊被省略。 “啟動密碼丟失” 同樣被視為固定框架。 突變確定與參考序列進行比較,終止後出現的改變被視為該短蛋白中的沉默突變。 轉譯停止在第一個終止位,剩餘的未轉譯的密碼子不進行轉譯。 它不預測實際功能或疾病。

關鍵關係與符號

DNA模板 → mRNA (5′→3′) → 密碼子 → 氨基酸

符號及公式中使用的單位
符號含義單位
5′, 3′核酸鏈的方向方向指示器
密碼子翻譯:三基單位在翻譯期間讀取。3 個鹼基

透過範例確認

如果一個鹼基被插入到第一個密碼子的後面,會發生什麼突變?

密碼是每次從指定起始點讀取三個鹼基。非3的倍數的插入和刪除會改變讀取框架。轉譯在停止密碼之前停止。

常見誤解

  • 並非總是單個鹼基的變化會導致氨基酸或表型的改變。

透過實驗探索這個概念

參考文獻

OpenStax · 生物學 2版 (英文)