结构生物化学/细菌蛋白质合成
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DNA 有两条链，一条是编码链，另一条是模板链。编码链与转录的 mRNA 序列相同，只是 DNA 上的 T 会被 mRNA 上的 U 替换。RNA 聚合酶会从 DNA 模板链合成互补的 mRNA 转录本。
- 起始：RNA 聚合酶会沿着 DNA 移动，寻找大肠杆菌中 sigma-70 启动子的 -35 区和 -10 区。一旦找到启动子，RNA 聚合酶就会与启动子结合，一开始是松散的，然后在 DNA 开始解旋后变得更加紧密。RNA 聚合酶随后会添加一个核糖核苷酸三磷酸 (rNTP)，通常是嘌呤。这个 rNTP 会与 DNA 模板上 +1 位置的核苷酸互补。[1]
- 终止：转录终止位点位于翻译终止密码子的下游。在细菌中，可能出现两种类型的终止方式
- 依赖 Rho
- 一个 Rho 因子会与 RNA 中的一个区域结合，称为转录终止暂停位点——这个区域富含鸟嘌呤和胞嘧啶，并且位于编码蛋白质的基因部分之后。然后，Rho 会将下游 RNA（Rho 结合处和 RNA 聚合酶之间的 RNA）缠绕在自己周围，并慢慢地将自己拉向现在处于暂停状态的 RNA 聚合酶。当 Rho 与 RNA 聚合酶接触时，终止发生，mRNA 转录本和 RNA 聚合酶从 DNA 模板上释放出来。[1]
- 不依赖 Rho-
- mRNA 转录本中富含鸟嘌呤和胞嘧啶的区域会形成一个 RNA 茎环结构，该结构会抓住 RNA 聚合酶并使其暂停。在这个暂停期间，mRNA 3' 端的 poly-U 和 poly-A 碱基对很弱，因此很容易熔化。当分子熔化时，转录停止，mRNA 转录本和 RNA 聚合酶会被释放。[1]
- 起始：对于细菌来说，起始因子 (IF) 参与了翻译的起始。IF3 会将 mRNA 和核糖体的 30S 亚基结合在一起。然后，mRNA 上的核糖体结合位点可以与 16S rRNA 上的互补序列结合。IF1 会与 30S 核糖体亚基的 A 位点结合并阻止该 A 位点。然后，与 GTP 相连的 IF2 可以将起始 fMet-tRNA（N-甲酰甲硫氨酰-tRNA）带到 30S 核糖体亚基上起始密码子的 P 位点。随着起始 tRNA 的结合，IF3 会被释放，然后核糖体的 50S 亚基会与 30S 结合在一起。这会导致 GTP 的水解，从而导致 IF2 和 IF1 的释放。核糖体继续进行翻译。[1]
- 终止：核糖体会遇到一个终止密码子——UAA、UAG 或 UGA，它会出现在核糖体的 A 位点。不是 tRNA 结合，而是蛋白质释放因子，RF1 或 RF2，会进入核糖体的 A 位点。肽酰转移酶会切割完成的蛋白质和 P 位点之间的键。蛋白质从核糖体上释放后，RF3 会导致所用蛋白质释放因子离开核糖体。之后，核糖体循环因子 (RRF) 和结合的 EF-G 会在核糖体的 A 位点结合。GTP 水解会使 30S 和 50S 核糖体亚基分开。然后，IF3 会与 30S 结合，以去除亚基上剩余的任何 tRNA 或 mRNA。现在，有一个合成的细菌蛋白质和核糖体亚基，可以帮助进一步翻译。[1]