做RNA-seq的數據分析，一直弄不清楚實驗過程，最近有時間就找一些資料來了解一下，同時將整理的資料記錄下來，方便以后查找。
來源資料：【3D演示】基因的表達（原版+字幕版）
人體從食物中獲取營養的過程也就是化學消化過程，是通過酶對食物進行分解來得到營養物質。DNA用來制造酶和各種蛋白質。DNA包含基因，基因是一段連續的核苷酸序列，這個序列包含一個區域編碼供RNA分子進行轉錄。
編碼區域從啟動子開始，結束於中止子（DNA上的特定序列）。
基因中也包含調控序列，調控序列位於啟動子附近或更遠的地方。
對於特定基因，編碼轉錄到RNA，之后用於合成特定的蛋白質（即基因表達）。
基因表達可以簡單分為兩個過程：轉錄和翻譯。
真核細胞的轉錄發生在細胞核中，DNA被用作制造信使RNA（mRNA）的模板。在細胞質中進行翻譯，mRNA中包含的信息用於制造多肽鏈。
Transcription（轉錄）
在轉錄過程中，基因中的DNA被當作模板，在RNA聚合酶的幫助下生成mRNA鏈，這個過程又可以分為三個階段：啟動，延伸和終止。
（1）啟動階段
基因的啟動子區域作為RNA聚合酶的識別位點。通過控制RNA聚合酶能否結合這個位點，來控制大多數基因是否表達。
（2）延伸階段
一旦與RNA聚合酶結合，DNA雙螺旋結構將解螺旋並打開，然后在延伸過程中，RNA聚合酶沿着DNA模板鏈滑動。
mRNA與DNA模板鏈鹼基互補配對后，RNA聚合酶將mRNA分子的3’端連起來。
（3）終止階段
一旦RNA聚合酶到達基因的終止點，mRNA鏈的轉錄就完成了。然后，RNA聚合酶，DNA模板鏈和mRNA鏈分離。
轉錄過程產生的mRNA鏈內包括編碼蛋白質的外顯子和非編碼的內含子。為了使mRNA鏈能在翻譯時使用，非編碼的內含子需要被減除。
此外，mRNA鏈還需要一些修飾和改變，即5’端加帽，3’端加尾。
非編碼的內含子被減除的過程稱為RNA剪接，由剪接體（蛋白質和RNA組成的復合體）執行。剪接體會切除內含子片段，並連接相鄰的外顯子以產生成熟的mRNA鏈。之后，成熟的mRNA鏈可以通過核孔離開細胞核，進入細胞質開始翻譯。
Translation (翻譯)
成熟的mRNA鏈中的信息又是如何轉化成蛋白質的呢？
每三個含氮鹼基被分為一組（用三個字母為代號），叫做密碼子。遺傳密碼包括64個密碼子，大多數都能編碼相應的氨基酸。其中有四種特殊的密碼子，一個編碼起始，三個編碼終止。
翻譯開始於mRNA鏈上的起始密碼子（AUG）與核糖體小亞基結合。每個氨基酸被特定的轉運RNA分子（tRNA分子）帶到核糖體上。轉運何種氨基酸取決於tRNA分子的類型。互補鹼基配對發生在mRNA鏈的密碼子和tRNAd的反密碼子之間，在tRNA分子和起始密碼子結合后，核糖體大亞基也來了。mRNA鏈、tRNA、核糖體一同組成翻譯復合體，翻譯初始化完成。在核糖體大亞基中，有三個不同的位點分別稱為E,P,A位點。
在延伸工程中，單個氨基酸分子通過tRNA分子傳遞到mRNA鏈上，該過程涉及了位於tRNA的反密碼子和位於mRNA的密碼子間的鹼基互補配對，tRNA分子中，每種反密碼子都對應於一種特定的氨基酸，攜帶氨基酸的tRNA首先會結合在A位點（氨酰基位點，也稱受位）上。接着，位於A位點上的tRNA攜帶的氨基酸與P位點（肽酰tRNA位點，也稱供位）的tRNA攜帶的氨基酸之間形成肽鏈，接着，這個翻譯復合體沿着mRNA向左滑行一個密碼子（3個鹼基）。現在，已經沒有攜帶氨基酸的那個tRNA從E位點（又稱離位）脫離，而A位點又空出來供下一個tRNA結合。
肽鏈延伸的工程一直將持續到遇到終止密碼子（UAG,UAA,UGA）為止。當翻譯復合體遇到終止密碼子時，釋放因子（RF因子）會結合在A位點上。然后，完成的多肽鏈從P位點釋放出去，復合體也從mRNA鏈上脫落，並可重新結合在起始處開始下一輪翻譯。
翻譯的目的是為了快速准確地產生多肽，從復合體上分離后，多肽鏈需要進行修飾才能行使其生理功能。在不同的細胞其中，不同的多肽鏈被進行不同的修飾。舉個例子，為了產生分泌到胃腸道內的消化酶，多肽鏈需要先在內質網被修飾，然后經過高爾基體，以分泌囊泡的形式通過細胞膜進入到消化道內。
