遗传信息表达调控
DNA复制是在多个复制起始上进行的半保留复制(semiconservative replicatio)。在真核生物中,染色体是DNA分子的载体,每条染色体都是一个DNA分子,每个DNA分子有多个复制起点。包含起始点的复制单位称为复制子(replicon)。复制从复制起始点开始,双向进行,在起始点的两侧形成一个复制叉(replicating fork)(图9-3)。在DNA复制中,多个复制子可以从起始点同时向两个方向进行复制,一个起始点的两个复制叉向两侧移动,最终连接到另一个起始点的复制叉上。电镜下观察到的复制子呈一个个气泡状结构。
当亲代DNA分子上的所有复制子融合并连接成两个连续的子DNA分子时,复制就完成了。DNA复制遵循碱基互补原则,A和T配对,G和C配对,因此复制后的两个DNA分子的碱基序列与复制前相同,且每个DNA分子都含有一条旧链和一条新链,因此称为半保留复制。

图9-3 复制叉的形成以及DNA的双向及多起点复制示意图(https://www.daowen.com)
转录(transcription)是遗传信息从DNA分子转移到RNA分子的过程。RNA是细胞合成蛋白质的必要条件。真核RNA转录和转录后加工、剪接和运输都是在细胞核各组分相互作用下完成的。
RNA聚合酶Ⅰ转录的rRNA分子在核仁中和5S rRNA以及从细胞质中转运入核的核糖体蛋白结合,形成核糖核蛋白颗粒,在核仁中加工成熟,以核糖体大小亚基的形式运输出细胞核。
由RNA聚合酶Ⅱ转录的hnRNA,首先在核内进行5'端加帽、3'端多聚加A尾以及剪接等加工过程,然后形成成熟的mRNA出核。最近的研究表明,细胞核中既有调控信号以保证mRNA的出核转运,也有负调控信号来防止mRNA的前体被错误转移。由DNA转录的mRNA前体只有在核内基因转录后加工修饰成为成熟的mRNA分子才能被转运出核。5S rRNA和tRNA的转录均由RNA聚合酶Ⅲ转化,且在核内合成。