Question

生物体遗传信息的表达是通过什么方式实现的

Answer 1

分子遗传学认为，生物的遗传性状是以遗传信息或遗传密码的形式主要编排在DNA分子上的，表现为特定的碱基排列顺序。生物的遗传信息，一方面通过DNA的复制，一代一代地传递下去；另一方面在后代的个体发育中，它又以一定方式反映到蛋白质的分子结构上，导致后代表现出与亲代相似的性状。

前者是遗传信息的传递过程，后者是遗传信息的表达过程。

生物遗传信息的表达通过遗传信息的转录和翻译来完成。

1．遗传信息的转录。

所谓“转录”是指遗传信息由DNA传递到mRNA上。

遗传信息的转录过程是在RNA聚合酶的催化作用下进行的。当RNA聚合酶与DNA分子的某一起动部位相结合时，DNA的这一特定片段的双股螺旋解开，以其中的一条链为模板，聚合酶沿着该链移动，按着碱基配对法则，使细胞里已经制成的四种核苷酸(分别含有碱基A、G、C、U)聚合成与该片段相对应的(或者说互补的)mRNA分子。

这样，DNA中的遗传信息便“转录”到了mRNA上。

2．遗传信息的翻译。

所谓“翻译”就是将mRNA上的遗传密码翻译为蛋白质的过程。

在64个密码子中有61个是各种氨基酸的密码子。一种氨基酸可以只有一个密码子，如色氨酸只有UGG一个密码子；也可以有数个密码子，如苏氨酸有4个密码子，ACU、ACC、ACA、ACG。一种氨基酸可以由几种不同的密码子决定，这种情况叫做密码子的兼并性。

此外，还有三个密码子UAA、UAG、UGA，它们并不决定任何氨基酸，但在蛋白质合成过程中，它们却是肽链增长的停止信号，所以又把这三个密码子叫做终止密码子。

另外，密码子AUG和GUG除了分别决定甲硫氨酸和缬氨酸以外，还是翻译的起始信号，叫做起始密码子。应该指出，当AUG和GUG不在起始点时，编码甲硫氨酸和缬氨酸；在起始点时，原核细胞的翻译过程证明，AUG将编码甲酞甲硫氨酸，肽链开始合成后不久，甲酰基会被甲酰基酶切除掉，有些原核细胞中甚至还可以切除邻近开头的几个氨基酸。至于GUG作为起始密码子，到目前为止只在一种噬菌体的蛋白中发现过；在正常情况下，它是缬氨酸的密码子，但当缺失正常起始密码子时，可由它充当。

遗传密码的整个翻译过程包括：起译、接肽和终止三个阶段。但完成翻译工作要先做两件事：一是把氨基酸活化起来；二是把氨基酸送到“装配”蛋白质的“机器”(核糖体)上去。

3．遗传信息的传递方向。以上介绍了遗传密码翻译成蛋白质的大致过程，这个过程可以用一个简单的式子来表示遗传信息的传递方向：