結構生物化學/細菌蛋白質合成
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DNA 有兩條鏈，一條是編碼鏈，另一條是模板鏈。編碼鏈與轉錄的 mRNA 序列相同，只是 DNA 上的 T 會被 mRNA 上的 U 替換。RNA 聚合酶會從 DNA 模板鏈合成互補的 mRNA 轉錄本。
- 起始：RNA 聚合酶會沿著 DNA 移動，尋找大腸桿菌中 sigma-70 啟動子的 -35 區和 -10 區。一旦找到啟動子，RNA 聚合酶就會與啟動子結合，一開始是鬆散的，然後在 DNA 開始解旋後變得更加緊密。RNA 聚合酶隨後會新增一個核糖核苷酸三磷酸 (rNTP)，通常是嘌呤。這個 rNTP 會與 DNA 模板上 +1 位置的核苷酸互補。[1]
- 終止：轉錄終止位點位於翻譯終止密碼子的下游。在細菌中，可能出現兩種型別的終止方式
- 依賴 Rho
- 一個 Rho 因子會與 RNA 中的一個區域結合，稱為轉錄終止暫停位點——這個區域富含鳥嘌呤和胞嘧啶，並且位於編碼蛋白質的基因部分之後。然後，Rho 會將下游 RNA（Rho 結合處和 RNA 聚合酶之間的 RNA）纏繞在自己周圍，並慢慢地將自己拉向現在處於暫停狀態的 RNA 聚合酶。當 Rho 與 RNA 聚合酶接觸時，終止發生，mRNA 轉錄本和 RNA 聚合酶從 DNA 模板上釋放出來。[1]
- 不依賴 Rho-
- mRNA 轉錄本中富含鳥嘌呤和胞嘧啶的區域會形成一個 RNA 莖環結構，該結構會抓住 RNA 聚合酶並使其暫停。在這個暫停期間，mRNA 3' 端的 poly-U 和 poly-A 鹼基對很弱，因此很容易熔化。當分子熔化時，轉錄停止，mRNA 轉錄本和 RNA 聚合酶會被釋放。[1]
- 起始：對於細菌來說，起始因子 (IF) 參與了翻譯的起始。IF3 會將 mRNA 和核糖體的 30S 亞基結合在一起。然後，mRNA 上的核糖體結合位點可以與 16S rRNA 上的互補序列結合。IF1 會與 30S 核糖體亞基的 A 位點結合並阻止該 A 位點。然後，與 GTP 相連的 IF2 可以將起始 fMet-tRNA（N-甲醯甲硫氨醯-tRNA）帶到 30S 核糖體亞基上起始密碼子的 P 位點。隨著起始 tRNA 的結合，IF3 會被釋放，然後核糖體的 50S 亞基會與 30S 結合在一起。這會導致 GTP 的水解，從而導致 IF2 和 IF1 的釋放。核糖體繼續進行翻譯。[1]
- 終止：核糖體會遇到一個終止密碼子——UAA、UAG 或 UGA，它會出現在核糖體的 A 位點。不是 tRNA 結合，而是蛋白質釋放因子，RF1 或 RF2，會進入核糖體的 A 位點。肽醯轉移酶會切割完成的蛋白質和 P 位點之間的鍵。蛋白質從核糖體上釋放後，RF3 會導致所用蛋白質釋放因子離開核糖體。之後，核糖體迴圈因子 (RRF) 和結合的 EF-G 會在核糖體的 A 位點結合。GTP 水解會使 30S 和 50S 核糖體亞基分開。然後，IF3 會與 30S 結合，以去除亞基上剩餘的任何 tRNA 或 mRNA。現在，有一個合成的細菌蛋白質和核糖體亞基，可以幫助進一步翻譯。[1]