什么是中心法則

發(fā)布時間：2025-12-08 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

中心法則（英語：genetic central dogma），又譯成分子生物學的中心教條（英語：The central dogma of molecular biology），首先由佛朗西斯·克里克于1958年提出。

中心法則是指：遺傳信息的標準流程大致可以描述為DNA制造RNA，RNA制造蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)反過來協(xié)助前兩項流程，并協(xié)助DNA自我復制”，或者更簡單的“DNA → RNA →蛋白質(zhì)”。所以整個過程可以分為三大步驟：轉(zhuǎn)錄、翻譯和DNA復制。

1、轉(zhuǎn)錄。

轉(zhuǎn)錄（Transcription）是遺傳信息由DNA轉(zhuǎn)換到RNA的過程。轉(zhuǎn)錄是信使RNA（mRNA）以及非編碼RNA（tRNA、rRNA等）的合成步驟。

轉(zhuǎn)錄中一個基因會被讀取、復制為mRNA；這個過程由RNA聚合酶（RNA polymerase）和轉(zhuǎn)錄因子（transcription factor）所共同完成。

2、剪接。

在真核細胞中，原始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（mRNA前體Pre-mRNA）還要被加工：一個或多個序列（內(nèi)含子）被剪出除去。

選擇性剪接的機制使之可產(chǎn)生出不同的成熟的mRNA分子，這取決于哪段序列被當成內(nèi)含子而哪段又作為存留下來的外顯子。并非全部有mRNA的活細胞都要經(jīng)歷這種剪接；剪接在原核細胞中是不存在的。

3、轉(zhuǎn)譯。

最終成熟的mRNA接近核糖體，并在此處被翻譯。原核細胞沒有細胞核，其轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時進行。而在真核細胞中，轉(zhuǎn)錄的場所和翻譯的場所通常是分開的（前者在細胞核，后者在細胞質(zhì)），所以mRNA必須從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)，并在細胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合。

核糖體會以三個密碼子來讀取mRNA上的信息，一般是從AUG開始，或是核糖體連接位下游的啟始甲硫氨酸密碼子開始。

啟始因子及延長因子的復合物會將氨酰tRNA（tRNAs）帶入核糖體-mRNA復合物中，只要mRNA上的密碼子能與tRNA上的反密碼子配對，即可按照mRNA上的密碼序列加入氨基酸。當一個個氨基酸串連成多肽的肽鏈后，就會開始折疊成正確的構(gòu)形。

這個折疊的過程會一直進行，直到原先的多肽的肽鏈從核糖體釋出，并形成成熟的蛋白質(zhì)。在一些情況下，新合成的多肽的肽鏈需要經(jīng)過額外的處理才能成為成熟的蛋白質(zhì)。

正確的折疊過程是相當復雜的，且可能需要其他稱為分子伴侶的幫忙。有時蛋白質(zhì)本身會進一步被切割，此時內(nèi)部被“舍棄”的部分即稱為內(nèi)含肽。

4、DNA復制。

作為中心法則的最后一步，DNA必須忠實地進行復制才能使遺傳密碼從親代轉(zhuǎn)移至子代。復制是由一群復雜的蛋白質(zhì)完成的；這些蛋白質(zhì)打開超螺旋結(jié)構(gòu)、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，并利用DNA聚合酶及其相關(guān)蛋白。

拷貝或復制原模板，以使新代細胞或機體能重復“DNA → RNA →蛋白質(zhì)”的過程。 DNA分子存在著構(gòu)型多樣性，在遺傳信息的傳遞和表達過程中，DNA構(gòu)象存在著左手螺旋及右手螺旋向右手螺旋的轉(zhuǎn)變過程，所以應賦有核酸構(gòu)象的轉(zhuǎn)換形式。

5、只有RNA基因組的病毒。

有些病毒含有整套以RNA形式編碼的基因組，所以他們只有RNA→蛋白質(zhì)的編譯形式。

6、擬逆轉(zhuǎn)錄（病毒DNA整合到宿主DNA）。

近年在植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了擬逆轉(zhuǎn)錄病毒（pararetrovirus），這種病毒的遺傳物質(zhì)是雙鏈DNA，能像逆轉(zhuǎn)錄病毒一樣，通過把自己的DNA整合到寄主的基因組DNA中去，再進行復制。