DNA双链：编码链和模板链

 

来源公众号：Bioinfotec

DNA分子携带了生物体各种细胞过程的遗传信息。DNA是遗传物质，能将特征从父母传递给后代。DNA呈双螺旋结构，意味着它由两条长的多核苷酸链组成，这些链通过A-T和G-C核苷酸碱基对之间的氢键相互结合。这些链被称为DNA链，其中两条链分别被称为编码链和模板链。

在转录过程中，即从DNA合成RNA的过程中，其中一条链充当模板。产生的RNA分子与这条模板链互补。另一条链在转录过程中并不直接用作模板，但其序列与RNA分子的序列相同（除了尿嘧啶代替了胸腺嘧啶）。这条链被称为编码链，因为其序列直接对应于mRNA序列。

因此，编码链和模板链是构成DNA双螺旋结构的两条互补链，它们在转录和翻译等蛋白质合成过程中发挥着关键作用。理解编码链和模板链的作用和特性对于理解转录和蛋白质合成过程至关重要。

编码链(Coding Strand)

编码链是在转录过程中充当非模板链的链。 mRNA碱基序列中的核苷酸碱基将与编码链中的碱基相同，除了胸腺嘧啶。尿嘧啶是在mRNA中取代胸腺嘧啶的氮碱基。由于它决定最终编码特定蛋白质的氨基酸序列的RNA序列，因此编码链也被称为正链。从5’端到3’端，该链朝着这个方向读取。编码链上发现的是密码子，这些密码子是代表多肽链中特定氨基酸的核苷酸三联体。

模板链(Template Strand)

模板链是某个基因的非编码DNA链。DNA模板链，也称为反义链或负链，是在转录过程中由酶DNA解旋酶暴露后保留下来的两条链之一。该链由RNA聚合酶从3’到5’进行读取。模板链中存在一个反密码子。它具有与tRNA相同的核苷酸序列。模板链用作mRNA的转录起始点，而其他链则选择mRNA的正确碱基序列。

在转录过程中，mRNA的合成采用了与DNA复制相同的互补碱基配对过程，但是，与DNA复制不同，mRNA仅对DNA双螺旋中的一条链进行配对。mRNA序列与这条模板链互补，与另一条链（称为编码链）相同。通过使用DNA的模板链作为互补碱基配对的指南来合成RNA。

编码链提供了形成具有相似序列的mRNA的参考，而模板链则指导RNA聚合酶合成互补的RNA链。这样，两条链共同工作，确保将正确的信息从DNA传递到RNA。

编码链和模板链之间的主要区别如下：

1. 编码链，也称为正义链或“+”链，是DNA分子的关键组成部分；而模板链，也称为反义链或“-”链，在RNA合成中起着重要作用。
2. 编码链的主要功能是在转录过程中确定mRNA的正确核苷酸序列；而模板链则作为RNA合成的模板，引导mRNA的形成。
3. 编码链沿着DNA分子从5’到3’方向移动；而模板链则相反，从3’到5’方向移动。
4. 在转录过程中，RNA聚合酶不会读取编码链；而RNA聚合酶会从3’到5’读取模板链。
5. 编码链的序列与生成的mRNA的序列相似，只是用尿嘧啶（U）替代了胸腺嘧啶（T）；而模板链的序列与编码链和mRNA都是互补的。
6. 编码链被称为正义链，因为它决定蛋白质编码序列；而模板链被称为反义链，因为它不直接编码蛋白质。

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