“魔法原则”——中心法则

基因表达分为两大步骤。第一步是将基因的遗传信息转到另一类大分子上，即按照基因的碱基顺序合成一个与之非常相似的信使核糖核酸（mRNA）分子，这样基因“司令”就把它的全部遗传指令录到了“传令官”mRNA分子上，由它去执行具体任务，因此这一步称为“转录”。第二步就是传令官mRNA按照指令不折不扣地合成一个蛋白质分子。因为核酸与蛋白质有不同的化学结构，犹如不同民族有不同语言一样，所以第二步称为“翻译”。

我们可以用下述公式表示基因表达的过程：

公式所表示的基因表达过程，在分子遗传学上叫作中心法则。更准确地说，中心法则的含义是，遗传信息单向地由核酸传给核酸，或由核酸传给蛋白质，而不能由蛋白质逆向地传给核酸。为便于理解遗传的分子基础，不妨对这一法则多说几句。

第一，关于DNA。不论是就个体中的细胞分裂还是就生物个体传代而言，DNA都要完整地传下去，否则就无遗传可言。但原有的DNA分子数量有限，又要保证传递时不走样，故DNA必须完整地复制自己，就如播下的小麦种子产生下一代小麦种子一样。DNA如何复制自己呢？我们在前面说过，DNA是由两条多核苷酸链构成的，在复制自己时，两链先分开，然后按照碱基配对原则，各自从核苷酸原料库中寻找自己的“配偶”，逐渐合成一条新链，结果一个DNA分子变成两个DNA分子，这两个子分子都与原先的母分子完全相同。从这一过程中，我们看到，原先母分子中的两条链分别进入两个子分子，也就是说，每个子分子的一条链，就是母分子的一半，所以DNA复制是半保留复制。从下页图可以看出，DNA每次复制均保留一条亲链，所以亲代的遗传信息可以代代相传。

DNA的半保留复制

第二，必须说明的是，遗传信息从DNA经mRNA到蛋白质的流动过程，虽然是单向的、不可逆的，但也有个别特殊情况。一是RNA病毒，因为这类病毒没有DNA，所以只能是RNA自己复制自己。二是有一些RNA肿瘤病毒，在感染宿主细胞过程中，将其RNA逆转录（相对于DNA转录成mRNA而言）为单链DNA，然后单链DNA再变为双链，并结合到宿主细胞染色体中。

如果把上述两方面考虑进去，便可绘出一个“包罗万象”的基因表达图式。