大部分生物的遗传物质是DNA,在细胞核中,细胞分裂间期要为细胞分裂做物质准备,主要有DNA复制和蛋白质合成两个方面,转录和翻译都是蛋白质合成的必经过程,决定了合成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列。
转录发生在细胞核中,原有DNA分子解旋,即双链结构部分展开,形成两个单链,以其中一个单链为模板,以碱基互补配对原则形成一条mRNA(即信使RNA),mRNA上有和该DNA片段单链上碱基相对的碱基。解旋的DNA也会随着转录的进程重新聚合。——这样形成mRNA的过程叫转录。
翻译则发生在细胞质基质中,配合核糖体进行,很多人认为翻译是在核糖体中进行的,实际上一次翻译需要多个核糖体才能进行。转录形成的mRNA出细胞核,这时会有tRNA(转运RNA)与其结合,tRNA一端带有3个碱基(反密码子),一端带有一种氨基酸,这种结合同样遵循碱基互补配对原则,从而使另一端的不同氨基酸形成一定的排列,同时在核糖体中合成蛋白质。这一过程即成为翻译。
注:
a.碱基互补配对:DNA分子链中含有许多含氮碱基,但所有碱基只有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)。在DNA本身两条链结合时,1号链上有谋碱基,2号链上则必有另一种碱基,它们遵循这样的规律:A-T,G-C,即碱基互补配对原则。复制、转录、翻译均遵守该原则。但在RNA中没有胸腺嘧啶,与腺嘌呤相对的是尿嘧啶(U)。
b.密码子与反密码子:不是所有mRNA上的碱基都能被翻译,碱基每3个组成一组密码子,其中有起始密码子,也有终止密码子,一条mRNA中,从出现第一组起始密码子开始翻译,3个一组,直到出现一组终止密码子结束。除终止密码子外,每组密码子都代表一种氨基酸,也有多组密码子对应同种氨基酸,从而与tRNA上的3个碱基(反密码子)按碱基互补配对结合,合成蛋白质。