Page 238 - 第九版生物化学

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第三篇

遗传信息的传递

本篇讨论遗传信息的传递及其调节过程，包括真核基因与基因组， DNA 、 RNA 和蛋白质的合成，
DNA 损伤和损伤修复，基因表达调控和细胞信号转导的分子机制，共七章 。

不同生物的基因及基因组的大小和复杂程度各不相同，但生物体内的遗传信息传递均遵循中心

法则 。 DNA 以半保留复制的方式将亲代细胞的遗传信息高度忠实地传递给子代； DNA 序列中的遗传
信息以合成 RNA 的方式被“转录”出来，其中，携带蛋白质一级结构信息的信使 RNA(mRNA) 通过“翻
译“过程合成蛋白质 。

DNA 、 RNA 、蛋白质的合成过程均由细胞内复杂的大分子复合体负责完成 。 本篇对于这些过程的
叙述主要包括：基本规律和特点；模板、酶及其他因子；何处如何起始；链的延长方向和机制；何处如何
终止；以及合成后的加工修饰等 。

DNA 的合成是通过精密的机制控制的基因组复制过程，是一个生命体内全部遗传信息的忠实复
制和传递 ， 是细胞增殖和个体延续（繁衍）的基础 。 生命体的全部遗传信息都贮存于基因组中 ， 基因
组的复杂结构不仅有利于遗传信息的贮存，也是控制遗传信息复制 、 传递和表达的基础 。

生物体内虽有精细的体系保证 DNA 复制过程的正确性，但在复制过程中和复制结束后， DNA 仍
会由于多种因素的影响而发生结构变化（即损伤和变异），细胞的 DNA 损伤修复系统则可修复这些损
伤，将结构变异控制在最低的程度 。

RNA 和蛋白质的生物合成是遗传信息表达的过程，被称为基因表达 。 对千 RNA 编码基因而言，
转录过程即为基因表达；而蛋白质编码基因的表达则包括转录和翻译两个过程 。

基因表达在体内（细胞内）受到精确调控 。 细胞内有多种蛋白质和 RNA 参与基因表达过程的调控，
蛋白质与 DNA 、蛋白质与 RNA 、 蛋白质与蛋白质之间的相互作用是这些调控的结构基础 。 基因表达的调
控可发生在染色质结构调整 、 转录起始 、 转录后加工 、 翻译起始、翻译后加工等多个层次、多个环节 。

基因表达调控也是细胞对微环境产生应答的一个重要方面 。 细胞所处微环境中的信号分子可结
合特异性受体将信号传入细胞内。一系列细胞内信号转导分子有序相互作用，构成了信号转导通路 。
除控制细胞运动、调节细胞代谢外，各信号转导通路可激活不同的转录因子，调控不同的基因表达 。

在 学 习本篇内容时，要重视对名词概念的理解，理解基因信息传递各过程的基本规律和特点；把
握起始 、 延长和终止过程中大分子复合体的动态变化；认识信息传递的复杂性和网络特点 。 本篇的各
章内容之间有着密切关联，因此学习时要善千对比联系 。 此外，细胞信号转导不仅是调控基因表达的
重要机制，也是调节细胞代谢的重要机制，需要与第二篇的内容联系起来融会贯通。

（高国全）