很多人念了生物,甚至是分子生物學
但是都不知道DNA,RNA跟protien之間到底是什麼關係
這篇就是用簡單的比喻來說明他們的關係


先來引用一下維基百科的圖

常常我們說DNA是生命的藍圖,DNA其實是"這種分子"的名字
不如我們把細胞想成是一台車子,DNA就是這台車子的設計總藍圖
他很大很大一張,裏面寫滿了各式各樣車子零件的設計圖還有要怎麼組裝起來
RNA就是從設計總藍圖 (DNA)上複製下來的某個零件的藍圖
protien就是根據零件的藍圖 (RNA)製作出來的零件本身

那我們開始囉~~
DNA要轉錄 (transcription)成RNA,也就是把零件的藍圖從總藍圖裡抄寫出來
RNA polymerase佔了很重要的角色,因為他就是那個抄寫員
他會一字不漏的把DNA上的訊息都抄寫成RNA
接著呢在他開始抄寫的時候,會在零件藍圖的開頭加個註記 (capping)
在他超寫完畢的時候呢,會在零件藍圖的結尾加個註記 (polyA tail)
加上這些註記之後,就可以避免這張藍圖被回收人員 (RNase)當成垃圾清掉
大家以為到這邊這張零件藍圖就算完整了嗎
其實不是,這張藍圖還需要做客製化修改 (splicing),修改的過程有點複雜
但是簡單的講,就是依據細胞目前的需求跟狀態,把RNA稍稍修改成他的設計
如此一來,零件藍圖 (messenger RNA)就算是完成了

那從零件藍圖 (messenger RNA)做成零件 (protien)呢
這位工匠就是ribosome (核醣體)大大拉~~~
這位工匠會依據RNA上的設計打造 (translation)一個新的零件
他把amino acid (胺基酸)抓來串起來成為peptide (胜肽鍊)
peptide只是零件的雛型而已,需要加以修飾才會變成真正的零件
這些零件的雛型會被送到細胞核外進行修飾 (post-translational modification)、折疊 (folding)

在DNA上纏繞著一些組蛋白 (histone)
他就像總藍圖的捲軸一樣,會把藍圖捲起來
如此一來,RNA polymerase這個抄寫員就無法抄寫 (transcription)某部份的藍圖 (DNA)
這樣細胞就可以依據環境的改變或是需求改變,去調整該製造出哪些零件
這個領域的學問被稱為epigenetics (表觀遺傳學)

我們都知道gene (基因)在DNA上,然而gene跟gene之間是會互動的!
這個我們稱為基因之間的互相調控,也就是當某些protien變得比較多的時候,他就會告訴gene不要製造這麼多出來,以達到一個平衡
我們再回到汽車零件的比喻,當我生產過多的螺絲零件 (protien)的時候,當然會覺得我用不到這麼多螺絲,所以會跟上游的
製造商溝通,要他們不要製造這麼多
所以細胞當中無時不刻都在進行這種溝通 (調控;gene regulation)

現在發現不只是protien會去調控基因,RNA也會調控基因
所以細胞就處於一種互相調控的網路當中,維持著平衡

如果我們可以了解細胞當中,各種分子是怎麼溝通的話,我們就有辦法去告訴細胞一些事情
例如避免細胞轉變成癌細胞等等事情

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Yueh-Hua Tu

目標是計算生物學家!
Systems Biology, Computational Biology, Machine Learning
Julia Taiwan 發起人


研發替代役研究助理


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