本页演示典型动物细胞环境中,一个核基因的蛋白质编码信息如何表达。基因表达也可以产生功能性 RNA,并非所有 RNA 都会被翻译。
这是一段人工教学序列
展示窗口共 30 个核苷酸,前后各含 6 个非翻译区核苷酸。读取从位置 7 的 AUG 开始,到位置 22–24 的 UAA 终止,得到 5 个氨基酸残基。它不是已知天然基因,也不代表真实基因的典型长度。上下游调控与转录终止背景不在这个窗口中;AUG 和 UAA 是本例的翻译信号,不能作为转录起止信号。
空间与时间经过教学化调整
RNA 聚合酶外形参考 PDB 1Y1W(酵母 RNA 聚合酶 II 延伸复合物) 的实验坐标,保留十二亚基并生成简化曲面;用于真核转录教学,不是本页人工序列的实验复合物。DNA、RNA、核糖体和多肽为教学示意,非原子级结构;颜色、光泽、透视、相对大小、运动路径与速度均为教学表现。为使配对与转移清晰可见,分子之间的尺度比例与时间均有所调整。三维中的字母及下方序列共同标记信息位置,追踪不意味着 DNA 碱基本身变成氨基酸。
RNA 加工与起始过程有所简化
本页聚焦转录与翻译,RNA 加工的细节已简化。典型真核前体 mRNA 的加工可涉及加帽、剪接及 3′端加工等,部分加工可以与转录同时发生。章节顺序用于教学组织,不表示所有加工都严格等到转录结束才开始。
本例不含内含子,因此不播放剪接动画;编码链与 RNA 在此窗口内同向对照时,主要字母差别为 T 与 U。这个关系不能无条件推广到所有完整真核基因与成熟 mRNA。帽和 poly(A) 尾未纳入 30 个核苷酸的计数,poly(A) 尾也不是从本例 DNA 模板逐个转录来的。
翻译从 5′端附近识别起始位置的过程为示意,起始因子等细节省略。采用标准遗传密码与理想互补反密码子,不展开特殊遗传密码与摆动配对,也不表示每个密码子必然对应一种独立 tRNA。真实蛋白质形成还涉及折叠,部分需要进一步加工;本页结束于示例多肽的释放。
概念与规则参考
原创内容与软件许可
模型曲面、备用 SVG、教学文案和界面由本项目制作;聚合酶的结构坐标来源为上述 RCSB PDB 条目,核糖体曲面与残基外形为原创教学示意。交互需求参考 WeduLab 的空间探索方向,实际观察结果见本地验收记录,没有复制其代码、模型和文案。
本地随页面提供 Three.js 0.160.0 与其 OrbitControls,遵循 MIT 许可。所有教学计算在浏览器本地完成,无付费 API、登录或运行时大模型。