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的无私奉献_生命科学

时间:2020-02-10百科知识联系我们
的无私奉献_生命科学

RNA的无私奉献

遗传密码储存于DNA中,要将DNA上的遗传信息传给蛋白质,还需要一个“密码译员”充当“印刷”蛋白质的直接“翻译模板”。

别看DNA与蛋白质的关系密不可分,可它们在生物细胞中却各有自己的“居所”。DNA主要存在于细胞核中,而蛋白质的合成地点却在细胞质中。像DNA这样的大分子是无法随意进入细胞质中的,它肩负的使命如此重要,要是随意走动,丢失了遗传信息可不得了。

科学家们推测,一定有一些传递信息的使者,从DNA那里拷贝了一份遗传信息,并把它带入细胞质中,翻译成蛋白质。

经过研究,科学家们发现,这个使者不是别人,正是生物体内的另一类核酸分子——信使RNA,简写成mRNA。信使RNA的个头比DNA分子小多了,它们可以把DNA的遗传信息经过“转换”,储藏在自己的碱基顺序中,然后经过细胞核膜这道“篱笆墙”,从细胞核内进入到细胞质中,在那里作为合成蛋白质的模板,实现对DNA遗传信息的翻译。

所以,我们看到的密码字典显示的是信使RNA从DNA上拷贝的一套遗传信息,由于RNA上的碱基是由U代替了DNA上的T,我们当然会发现T不见了,而U出现了。

参加翻译工作的还有另外两种RNA:一种是转运RNA,简写成tRNA,它的功能是作为能识别信使RNA信号的氨基酸的“专车”,及时将特定的氨基酸运到信使RNA那里,源源不断地供应蛋白质合成的原料。还有一种就是核糖体RNA,简写成rRNA,它的功能是作为蛋白质合成的场所。这3种RNA分工合作,有条不紊地完成整个翻译工作。

当细胞制造蛋白质时,细胞核里的双螺旋DNA解开,成为两条单链,以其中一条链为模板,按照碱基配对的原则合成信使RNA,即G和C配,U和A配。这样,DNA上的碱基顺序被记录在信使RNA的碱基顺序中,使遗传密码得以传递。信使RNA被派往蛋白质的合成地——细胞质中,与核糖体相结合,自己作为蛋白质合成的直接模板。转运RNA能识别不同的氨基酸,还能识别信使RNA上的遗传密码,充当“译员”的角色,在细胞里穿梭,把相应的氨基酸“领到”核糖体那里,使不同的氨基酸在信使RNA上“对号入座”。众多的氨基酸手拉手连在一起,就是一个蛋白质。这样,DNA的遗传密码就准确地反映在蛋白质的氨基酸顺序中。换句话说,由此合成的蛋白质是特异的,它上面“印着”模板RNA的遗传密码。

RNA合成蛋白质的速度十分惊人,每分钟可连接起1000多个氨基酸。

在DNA的指导下,由4种核苷酸连接成,RNA长链,把DNA的遗传信息“转换”到信使:RNA上,这个过程叫做“转录”。由信使RNA作模板合成蛋白质的过程叫“翻译”。

(www.anred.net.cn)

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DNA转录RNA的过程

遗传信息由DNA流向信使RNA,再由信使RNA流向蛋白质,同时DNA还可以进行自我复制,从而将遗传信息传递给新生成的细胞。这就是生物学中非常重要的“中心法则”。几乎所有的生物都遵循这个重要的法则。

随着研究的深入,科学家们发现,以上讲的遗传信息的传递路线,并不是惟一的。人们在病毒里发现了逆转录酶,在它的帮助下,可以实现以信使RNA为模板合成DNA的逆转录路线。某些病毒,如流感病毒、小儿麻痹病毒等,RNA是遗传信息的携带者。这些看起来与“中心法则”相矛盾,实际上是完善了遗传信息的传递路线,是对“中心法则”的重要补充。

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流感病毒