DNA（第四部分）：蛋白质是如何合成的？转录&翻译

蛋白质合成 = 制造蛋白质的过程

细胞核包含了该细胞的所有遗传物质，我们称之为DNA。DNA被认为是生命的根本，是因为它包含了“基因”，即一个特定的碱基序列，编码一个特定的氨基酸序列，最终组合成一种特定的蛋白质。但是，要制造一种蛋白质，这个特定的碱基序列必须由细胞核外的“核糖体”来读取。

这就产生了问题。如果我们要使用一个基因，必须利用核糖体来读取它，然而DNA太大，无法离开细胞核。所以我们必须先复制这个基因，因为只复制了一个小的基因，而不是整个DNA链，它小到可以离开细胞核并到达核糖体。这个副本被称为mRNA（信使RNA），它只是一个单一基因的副本。

尽管mRNA与DNA很相似，但还是有一些重要的区别值得注意。首先，它比DNA要短得多，因为只有一个基因的长度。其次，它只有一个单链，而不是双螺旋。第三，胸腺嘧啶被“尿嘧啶”取代了。

转录：mRNA如何制造

假设我们有一个DNA，其中有一个我们想复制的基因。一种叫做“RNA聚合酶”的酶被放置在基因的末端。接下来发生的是，DNA的两条链中靠近酶的部分分离，露出内部的碱基。然后酶沿着基因“移动”，分离整个基因并创造出mRNA。我们应该记住的是，mRNA的链条将始终与DNA互补。

例如，DNA上的“C”将对应于mRNA上的“G”，“G”对应“C”，“T”对应“A”。 但特别的是，“A”不对应于“T”，而是mRNA会给出“U”，也就是尿嘧啶了。

另一个值得注意的是，DNA链只会在酶的前面张开，在酶经过之后就会合上。当酶完成工作时，它会从DNA上脱离，留下一条可以离开细胞核并到达核糖体的mRNA。

翻译：核糖体如何读取mRNA

在进入翻译之前，让我们快速回顾一下：DNA链由“三联体（每个三联体由三个碱基组成）”构成，有时也称为“密码子”。每个三联体都编码一个特定的氨基酸，共有20种氨基酸。例如，“A、G、U”三联体编码氨基酸“丝氨酸”，而“C、C、A”编码“脯氨酸”。

翻译的第一步是核糖体和mRNA链结合在一起。这里又出现了另一种结构，叫做“tRNA”，即转运RNA。tRNA顶部有一个氨基酸，底部有一个“反密码子”。反密码子包含一个与核糖体正在读取的三联体互补的三联体碱基。

具有与核糖体当前读取的三联体互补的反密码子的tRNA会被吸引到核糖体上。因此，tRNA带来了对应的氨基酸。随着更多正确氨基酸的tRNA被吸引到mRNA链的相应三联体上，核糖体能够建立一条氨基酸链。一旦它将两个tRNA连接在一起，它就会沿着mRNA链移动并吸引另一个tRNA，一个三联体一个tRNA地建造这条链。最重要的是，第三个tRNA的加入意味着第一个tRNA可以脱离，留下它的氨基酸，所以链上最多只有两个tRNA。

当核糖体完成了一整条完全匹配mRNA的氨基酸链的构建时，氨基酸链将从核糖体上脱离。最后，它可以自己折叠成一种蛋白质。由此蛋白质合成也就结束了。