原核生物の転写と翻訳のメカニズムについて、詳しく見ていきましょう。

原核生物は、真核生物と異なって、核をもたず、DNAは細胞質基質中にむき出しの状態になっています。
しかし、原核生物の転写や翻訳のメカニズムは、真核生物とよく似ています。

次の図を見てください。
これは、原核生物の転写と翻訳の様子です。

図の上に、横に長く伸びた紐のようなものが描かれていますね。
これはDNAです。

細胞質基質中のDNAは、RNAポリメラーゼという酵素によって転写されます。
真核生物における転写も、RNAポリメラーゼが行っていましたね。
図では、3つのRNAポリメラーゼがDNAに結合しています。

RNAポリメラーゼは、DNAを3'側から5'側へ移動します。
図では、RNAポリメラーゼは右方向へ移動するということです。
このとき、mRNAは、5'側から3'側へ合成されます。

RNAポリメラーゼが転写を行うと、合成されたmRNAがRNAポリメラーゼから伸びていきます。
図では、それぞれのRNAポリメラーゼから下方向へ紐のようなものが伸びていますね。
これがmRNAです。

図を見ると、一番右のRNAポリメラーゼから伸びているmRNAが最も長く、一番左のRNAポリメラーゼから伸びているmRNAが最も短いですね。
なぜ、mRNAの長さに差が出るのでしょうか。

RNAポリメラーゼの移動方向を思い出してください。
RNAポリメラーゼは、DNAを3'側から5'側へ移動していましたね。

図では一番右のRNAポリメラーゼが一番長い距離を移動しています。
つまり、転写を行っている時間が最も長いということです。
そのため、一番右のRNAポリメラーゼから伸びるmRNAが最も長いのですね。

このようなmRNAの長さの違いから、DNAの向きがわかるということを、押さえておきましょう。

次に、原核生物の翻訳について考えていきましょう。
原核生物は転写と翻訳を細胞質基質中で同時に行うというのです。

図で、mRNAに雪だるまを横にしたような形をの構造体がいくつか結合しているのが分かりますか？
これは、翻訳を行うリボソームです。

原核生物は、転写が行われるのと同時に翻訳によってタンパク質合成を行います。
リボソームは、mRNAに結合して5'側からその塩基配列を読み込んでいきます。
図では、リボソームが上方向へ移動するということです。
真核生物における翻訳でも、リボソームは同じ働きをしていました。

このとき、リボソームはポリペプチドをN末端からC末端に合成します。
この点も、真核生物と同じですね。