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在原核生物出现之前，单链RNA分子指导蛋白分子合成。在DNA双螺旋出现后，如果把DNA分子中有关蛋白质分子的信息转移回RNA分子，就可以变回单链形式，再由RNA分子这个替身指导蛋白质的合成。信息从DNA分子转移到RNA分子的过程叫作转录，RNA分子中三联码的序列被翻译为蛋白质中氨基酸序列的过程叫作转译。
在转录过程中，一种叫作RNA聚合酶的蛋白质结合在为蛋白编码的DNA区段上，并且把这一段DNA的双螺旋暂时分开成为单链，再以其中一条单链DNA为模板，合成RNA分子。DNA中两条链的序列是互补的，含有为蛋白质编码序列的链叫作正链，和正链互补的那条链叫负链。在合成RNA分子时，是以负链为模板的，这样合成出来的RNA才有和正链相同的核苷酸序列（图2-9）。
图2-9 DNA复制（上）和mRNA合成（下）
由于RNA分子是传递DNA中的信息的，所以叫作信使RNA（mRNA）。信息由DNA分子储存，经过mRNA分子转化为蛋白质中氨基酸的序列，这就是现代分子生物学中经典的DNA-RNA-蛋白质信息传递链。
有了功能强大的蛋白质来执行各种功能，生命活动的效能就大大提高了。生命的发展又使蛋白质的种类不断增多，功能也越来越丰富。这种情况发展下去，就出现了一种新的状况，就是在不同情况下细胞所需要的蛋白质种类不同，例如，生长期和繁殖期所需要的蛋白质就不同；食物来源不同时，利用这些食物的酶也应该不同。这就需要有一个控制机制，根据需要来生产某些蛋白质，而不是在任何时候都生产所有的蛋白质，这个控制机制就是基因调控。