第一节
转录的基本特征

转录 （transcription）是遗传信息由DNA向RNA传递的过程，即一股DNA的核苷酸序列按照碱基配对原则指导RNA聚合酶催化合成与之序列互补RNA的过程。中心法则的核心内容就是由DNA指导合成mRNA，再由mRNA指导蛋白质合成。合成蛋白质的过程还需要tRNA和rRNA的参与，而tRNA和rRNA也是转录的产物。因此，转录是中心法则的关键，是基因表达的首要环节，并且是绝大多数生物RNA的主要合成方式，转录产物RNA在DNA和蛋白质之间建立联系。

转录有四个基本特征：选择性转录、不对称转录、连续性转录和转录后加工。

1.选择性转录 是指不同组织细胞或同一细胞在机体不同的生长发育阶段，根据生存条件和代谢需要转录表达不同的基因，因而表达的只是一部分基因。例如大肠杆菌通常只有约5%的基因处于高表达状态，成人每种组织一般只表达10%～20%的基因。相比之下，DNA复制是全部染色体DNA的复制（图3-1）。

2.不对称转录 传统分子生物学的不对称转录是指每个基因的转录区DNA都只有一股链可被转录，被称为 模板链 （template strand），另一股链称为 编码链 （coding strand）。它们的对比见表3-1。

不同转录区的模板链可能分布在双链DNA的不同股上。因此，就整个双链DNA而言，其每一股链都可能含指导mRNA、tRNA或rRNA合成的模板链（图3-1）。

为了便于学习，这里简单介绍基因序列的书写和编号规则（图3-2）。

（1）因为DNA双链的序列是互补的，所以只要给出一股链的序列，另一股链的序列也可推出。因此，为了避免繁琐，只需写出一股链。

（2）因为DNA编码链与转录产物RNA的核苷酸序列一致，只是RNA中以U取代了DNA中的T，所以为了方便解读遗传信息，一般只写出编码链。同理，调控序列也只写出编码链同股序列。5'端在左，3'端在右。

（3）通常将编码链上位于转录起始位点的核苷酸编为+1号；转录进行的方向（向右）称为 下游 （downstream），核苷酸依次编为+2号、+3号等；相反方向称为 上游 （upstream），核苷酸依次编为-1号、-2号等，没有0号。

注意：虽然RNA聚合酶每次只转录转录区的模板链，但它转录双链DNA效率高于转录单链DNA。

3.连续性转录 一个RNA分子从头到尾由一个RNA聚合酶分子催化合成。

4.转录后加工 RNA聚合酶转录合成的RNA称为 RNA前体 （初级转录产物，新生RNA），包括mRNA前体（真核）、tRNA前体、rRNA前体等，大多数需要经过加工才能成为 功能RNA （functional RNA，成熟RNA，mature RNA）。初级转录产物加工成功能RNA的过程称为 转录后加工 。

研究发现基因组几乎全序列的双链都会被转录，某些转录产物被定义为反义转录产物（antisense transcript）、基因间转录产物（intergenic transcript）、异染色质转录产物（heterochromatin transcript）等。 IHgbf8VKPCHO6ZH0zhrhLuiaQBEMbmKsjpIz8CuiBqY1TtD7zY9OsQJtJXtM8m3E