探索生命《生物學》85
1.
用DNA為模版製成的訊息mRNA，從細胞核內轉移到外面的核醣體，mRNA在核醣體扮演合成蛋白質的模版。然而，胺基酸無法直接與mRNA上的密碼交互作用，胺基酸必須透過一個中界物質傳遞RNA/tRNA才能按照mRNA模版去合成蛋白質。
Le
Corsaire - Pas de Trois
2.
在1957年，哈佛大學的Mahlon
Hoagland團隊指出，在胺基酸抵達核醣體之前，胺基酸會先連接上RNA。這個RNA既不是訊息mRNA，也不是核醣體RNA/rRNA，而是第三種在細胞質裡比較小的分子。
3.
第三種RNA分子，每一個皆與特定的一個胺基酸連結，由ATP提供這種「連結胺基酸的RNA」活動的能量來源，將胺基酸運送到核醣體，因此這種RNA稱為傳遞RNA：transfer
RNA或rRNA。
4.
20種常見的胺基酸至少都有它特定的一種tRNA。胺基酸「精胺酸arginine」只會與記載精胺酸密碼的tRNA結合，胺基酸「白胺酸leucine」只會與記載白胺酸密碼的tRNA結合，依此類推，所有的tRNA與胺基酸的關係都是如此。
5.
每個RNA是一個單股RNA鍊，它會折疊成一端是可與胺基酸連接的位置，另一端是外露的三聯碼鹼基，稱為反密碼子anticodon。
6.
細胞內有一些特殊的酵素，負責將每種胺基酸與tRNA配對。這些酵素能夠辨識胺基酸的構造，與胺基酸應該配對的tRNA，用ATP提供的能量，將胺基酸與tRNA連接起來。
7.
活化的tRNA載運胺基酸到核醣體，而核醣體本身正沿著mRNA鍊移動；tRNA的鹼基與mRNA的鹼基成對互補的，剛好可以配對連接起來。
8.
舉例來說，如果訊息mRNA的密碼是CCG（cytosine－cytosine－guanine胞嘧啶－胞嘧啶－鳥糞嘌呤），這是脯胺酸proline的密碼，那麼，帶著脯胺酸的傳遞tRNA的反密碼是GGC，GGC是與CCG互補的密碼。
9.
當寫著脯胺酸密碼的tRNA帶著脯胺酸靠近mRNA，tRNA會將它的GGC三聯碼面向mRNA的CCG三聯碼鍵結。
10.
同樣地，如果mRNA上是纈胺酸valine的三聯碼GUA（guanine－uracil－adenine鳥糞嘌呤－尿嘧啶－腺嘌呤），那麼帶著纈胺酸的tRNA就是反密碼子CAU，CAU是與GUA互補的密碼。纈胺酸的tRNA的三聯碼CAU，會剛好對準mRNA上的三聯碼GUA鍵結。
11.
簡而言之，mRNA上由3個鹼基為一個單位逐一組成的序列，決定帶著特定胺基酸的tRNA鍵結到訊息mRNA的順序。tRNA按照mRNA序列順序逐一鍵結，自然地tRNA夾帶到核醣體的胺基酸，也會按照mRNA的順序連接起來。
12.
每個被tRNA帶到核醣體的胺基酸，透過胜肽鍵連接成長條的多胜肽鍊。一旦tRNA已經提供它的胺基酸去組成多胜肽鍊，tRNA就會離開mRNA，再去尋找並回補失去的胺基酸，以便再次進行下一輪的蛋白質合成。
13.
當核醣體完成合成胜肽鍊的工作，核醣體就會釋出這條胜肽鍊到細胞中發揮它應有的功能。
14.
我們再摘要一次模型，DNA基因序列決定mRNA基因的序列，mRNA序列決定蛋白質結構，各種不同結構的蛋白質控制各種化學反應，操控有機體的特徵。
15.
有許多抗生素據有療效的原因是，這些抗生素能夠干擾核醣體上的蛋白質合成。舉例來說，鏈黴素streptomycin抑制原核生物的核醣體，造成核醣體解讀mRNA資訊錯誤。
16.
四環素tetracycline阻止原核核醣體的tRNA分子與mRNA結合。嘌呤黴素puromycin使蛋白質合成提早中斷。這些抗生素特別有效的原因是，它們只有抑制細菌（原核）核醣體作用，真核核醣體還是可以正常作用。
突變改變基因資訊因而影響蛋白質合成Mutations Affect
Protein Synthesis by Changing the Genetic Message
17.
突變改變基因內容，因此干擾正常的轉錄與轉譯程序。有二種基因突變至為重要：
一、刪除型突變，DNA序列的部分核甘酸被刪除：deletion
of nucleotides from the DNA sequence。
二、增加型突變，DNA序列出現額外的核甘酸：addition
of extra nucleotides to the sequence。
18.
不論是增加型突變或刪除型突變，都會使得製造出來的酵素失去活性，因為核醣體從增加或刪除的突變基因開始，就一路錯誤解讀三聯碼，使得基因序列的原始意義消失了。
19.
舉例來說，有一段基因訊息是：
…THE
BIG RED ANT ATE ONE FAT BUG…
刪除掉E，這段基因訊息變成：
…THB
IGR EDR NTA TEO NEF ATB UG…
20.
光是刪掉或增加1個基因就造成整段基因都被錯誤解讀。這類的突變稱為移碼突變frameshift
mutations。如果在訊息一開始就發生了移碼的問題，那麼合成的蛋白質序列就完全錯誤了。
21.
第三種常見的突變是鹼基置換base
substitution（又稱為點突變point
mutation），鹼基置換是指，DNA某一個核甘酸，被另一個核甘酸取代。
22.
假設有一段DNA正常的密碼，是由CGG三種鹼基組成，結果其中有一個鹼基改變了，三聯碼變成CAG，這就是鹼基置換。新的三聯碼所指的是截然不同的胺基酸。
23.
與刪除或增加一個鹼基造成一連串的錯誤相比，鹼基置換的問題比較小，這是因為多數的三聯碼改掉第三個鹼基，意義不變。
24.
此外，即使合成的多胜肽鍊裡有一個胺基酸改變了，對於這個蛋白質活性影響也可能很小。然而，有時候被取代掉的那個鹼基對蛋白質的功能十分重要，那就會造成嚴重的後果。
25.
舉例來說，正常的血紅蛋白hemoglobin，就是因為在多胜肽鍊第六個胺基酸「麩胺酸glutamic acid」，「纈氨酸valine」取代，而變成貧血症的鐮刀型血紅蛋白 the defective sickle-cell hemoglobin。
26.
血紅蛋白的多胜肽鍊第六個胺基酸「麩胺酸glutamic
acid」，「纈氨酸valine」取代，造成血紅蛋白分子外型變為長條構造，進而使紅血球變形，影響紅血球的攜氧能力。
27.
紅血球變形是因為，血紅蛋白基因的其中一個鹼基被取代；血紅蛋白DNA的第六個密碼的「腺嘌呤adenine」 被「胸腺嘧啶thymine」取代，三聯碼從CTC變為CAC；DNA的鹼基被取代，連帶改變mRNA密碼與胺基酸。
28.
另一種常見的突變是轉位作用transposition，染色體的其中一截DNA，轉移到染色體的其他位置，或轉移到其他的染色體，這個現象是由Barbara McClintock發現提出的。
29.
基因轉位作用transposition又稱為跳躍基因，這種能夠轉移的基因稱為轉位子transposons，這些基因能夠移動，將自己插入DNA的任何一個位置。
30.
當轉位子將自己插入DNA的某個位置就造成了突變，突變可能使得某個基因變得沒有活性，或改變基因的活性。舉例來說，研究人員從果蠅Drosophila身上觀察到的自發性突變就是來自於基因轉位transposition。
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翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton 《Biology》／圖片來源／Barleyworld、Encyclopedia、Evolution-textbook
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