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细胞如何工作

经过:马歇尔大脑

大问题

一个基因由启动子,酶的密码子和终止密码子组成。上面显示了两个基因。大肠杆菌细菌中DNA的长链编码约4,000个基因,并且在任何时候这些基因在大肠杆菌细胞的细胞质中指定了约1,000个酶。许多基因是重复的。“width=
一个基因由启动子,酶的密码子和终止密码子组成。上面显示了两个基因。大肠杆菌细菌中DNA的长链编码约4,000个基因,并且在任何时候这些基因在大肠杆菌细胞的细胞质中指定了约1,000个酶。许多基因是重复的。

您可能还记得从上一节中记得,酶是由20种不同氨基酸以特定顺序串在一起的。因此,问题是:如何从仅由四个核苷酸组成的DNA到含有20种不同氨基酸的酶?这个问题有两个答案:

  1. 一种非常复杂和惊人的酶称为核糖体读取从DNA产生的Messenger RNA,并将其转换为氨基酸链。
  2. 为了挑选右氨基酸,核糖体将核苷酸以三组为三个,以编码20个氨基酸。

这意味着DNA链中的每三个碱基对在一个酶中编码一个氨基酸。因此,在DNA链上连续三个核苷酸被称为密码子。因为DNA由四个不同的碱基组成,并且由于密码子中有三个碱基,并且由于4 * 4 * 4 = 64,因此密码子有64个可能的模式。由于只有20种可能的氨基酸,因此这意味着有一些冗余 - 几个不同的密码子可以编码相同的氨基酸。此外,还有一个停止密码子这标志着基因的终结。因此,在DNA链中,有一组100至1,000个密码子(300至3,000个碱基)指定氨基酸以形成特定的酶,然后是终止密码子以标记链的末端。在链的开头是一部分,称为发起人。因此,一个基因由启动子,特定酶中氨基酸的一组密码子和终止密码子组成。这就是一个基因。

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要创建酶,必须首先录制DNA中的基因进入信使RNA。转录由称为称为的酶执行RNA聚合酶。RNA聚合酶与启动子处的DNA链结合,将DNA的两个链链接起来,然后将其中一条DNA链的互补副本变成RNA链。RNA,或核糖酸,与DNA非常相似,除了它很乐意以单链状态生活(与DNA渴望形成互补的双链螺旋相反)。因此,RNA聚合酶的作业是将DNA中的基因副本副本复制成一条信信体RNA(mRNA)。

然后,信使RNA的链漂浮到一个核糖体,可能是自然界中最神奇的酶。核糖体在信使RNA链中查看第一个密码子,找到该密码子的合适氨基酸,握住它,然后查看下一个密码子,找到其正确的氨基酸,将其缝合到第一个氨基酸,然后找到第三个氨基酸密码子等等。换句话说,核糖体读取密码子,将它们转换为氨基酸,并将氨基酸缝合在一起形成一条长链。当它到达最后一个密码子(终止密码子)时,核糖体会释放链条。长长的氨基酸链当然是一种酶。它折叠成其特征形状,浮动浮动,并开始执行酶执行的任何反应。

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