主要区别 – 模板与编码链

模板和编码链是描述双链 DNA 中两条链的两个术语。在转录过程中，双链 DNA 中的两条链之一作为模板链。模板链以 3' 到 5' 方向运行。双链 DNA 中从 5' 到 3' 方向延伸的另一条链称为编码链。模板链负责合成多肽链中的氨基酸序列。这 主要区别 模板和编码链之间是 模板链仅用作转录的模板，而编码链在 mRNA 中包含完全相同的核苷酸序列，但胸腺嘧啶除外.

这篇文章看，

1. 什么是模板链 – 定义、特征、结构 2. 什么是编码链 – 定义、特征、结构 3.模板和编码链有什么区别

什么是模板链

模板链是在转录过程中用作 mRNA 合成模板的链。通常，RNA 聚合酶（参与基因转录为 mRNA 的酶）在 5' 到 3' 方向上将核苷酸添加到 mRNA 的生长链中。因此，模板链应该从 3' 到 5'，以便在 5' 到 3' 的方向上向增长的 mRNA 链添加互补核苷酸。因此，在双链 DNA 中由 3' 到 5' 方向性组成的 DNA 链可以作为转录中的模板链。这意味着，模板链是双链 DNA 中的 DNA 链，它负责合成多核苷酸链的氨基酸序列。双链 DNA 中的另一条 DNA 链称为非模板。模板链也称为反义链或正链。

模板链由一系列反密码子组成，这些反密码子是单独存在于 tRNA 中的核苷酸三联体。反密码子与非模板或编码链中的密码子互补。合成的 mRNA 通过与模板链中的互补核苷酸形成氢键而暂时连接到模板链上。 RNA聚合酶将尿嘧啶作为互补核苷酸添加到模板链中腺嘌呤的mRNA链上，而不是胸腺嘧啶。转录中的模板链如图1所示。

图 1：模板链

什么是编码链

在转录过程中充当非模板链的 DNA 链称为编码链。通过向 mRNA 链添加互补核苷酸，转录在 5' 到 3' 方向被延长。编码链也从 5' 到 3' 方向运行。因此，编码链在转录过程中不能作为模板。编码链包含密码子，它们是核苷酸三联体，指定多肽链中的独特氨基酸。这些密码子共同构成了遗传密码，这是地球上几乎所有生物的普遍特征。转录过程中的编码链如图2所示。

图 2：转录中的编码链

编码链包含与 mRNA 初级转录本相同的核苷酸序列。因此，像 GLIMMER 和 GeneMark 这样的生物信息学工具参与了特定 DNA 序列中基因的发现，依赖于编码序列以预测该特定 DNA 序列中的基因。由于编码链含有与mRNA相似的序列，在编码序列中可以找到类似mRNA的起始密码子、终止密码子和开放阅读框的独特序列。这些特征以及启动子的序列可以被生物信息学工具用来通过从头算方法来预测基因。

模板和编码链的区别

姓名

模板链： 模板链也称为反义链、非编码链或负链。

编码链： 编码链也称为有义链、非模板链或正链。

方向

模板链： 模板链指向 5' 到 3' 方向。

编码链： 编码链指向 3' 到 5' 方向。

转录

模板链： 模板链被转录成 mRNA。

编码链： 编码链不转录为 mRNA。

信使RNA

模板链： 模板链包含作为 mRNA 的互补核苷酸序列。

编码链： 编码链包含与 mRNA 相同的核苷酸序列，但胸腺嘧啶除外。

密码子/反密码子

模板链： 模板链包含反密码子。

编码链： 编码链包含密码子。

氢键

模板链： 氢键在模板链和合成的 mRNA 之间形成，在转录过程中是暂时的。

编码链： 在转录过程中，编码链和合成的 mRNA 之间没有形成氢键。

转移RNA

模板链： 模板链包含与 tRNA 相同的核苷酸序列。

编码链： 编码链包含与 tRNA 互补的核苷酸序列。

结论

双链DNA分子由两条DNA链组成，分别称为模板链和编码链。模板链作为转录的 DNA 模板，这是基因表达的第一步。 RNA聚合酶向模板链中编码的核苷酸添加互补核苷酸以形成初级RNA转录本。核苷酸的添加发生在 5' 到 3' 方向。因此，模板链的方向性应该是 3' 到 5'。以 5' 到 3' 方向运行的非模板 DNA 链称为编码链，因为它在 mRNA 链中包含相同的核苷酸序列。因此，模板和编码链之间的主要区别在于它们被 RNA 聚合酶转录的能力。

参考资料： 1. Alberts, Bruce。 “从 DNA 到 RNA。”细胞的分子生物学。第 4 版。美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日。Web。 2017 年 3 月 23 日。2.“感觉（分子生物学）”。维基百科。维基媒体基金会，2017 年 3 月 22 日。网络。 2017 年 3 月 23 日。

图片提供：1. OpenStax 的“0324 DNA 翻译和密码子”——（CC BY 4.0）通过 Commons Wikimedia 2.“简单转录延伸1”，Forluvoft——自己的作品（公共领域），通过 Commons Wikimedia