DNA链方向上的小疑惑
虽然是做生物信息的，但是经常被一些基础性概念所困扰……而我又是一个强迫症，于是把这些乱七八糟的东西整理了一下，强行写了一篇小文章。东西太杂，但是彼此相关，实在想不到什么合适的分级方式，客官们凑活着看吧。
凑活看吧
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正负链的定义：
DNA是双链的，对于一个参考基因组，一条链被指定为forward链，那么另一条就是reverse链。这种定义是十分硬核的，并没有什么生物学意义。如果非要说有什么意义，那么可能就是为了世界各地的命名规则统一，使得研究更为方便。英文中通常将正负链写为forward/reverse strand，有时也会使用plus/minus strand表示 -
正义链/反义链
mRNA转录时结合的那条链称之为模板链，即碱基互补配对的那条链，那么由此可知非互补的链是非模板链。根据碱基互补原则我们可以知道，非模板链的碱基顺序和mRNA是一致的（除了其中的U/T替换）。显然，这条非模板链对于mRNA是有意义的，存储着mRNA的编码信息，因此这条链也被称为编码链（coding strand）或者正义链（sense strand）。mRNA的序列信息对应着编码链5'->3'方向的序列信息（碱基顺序一致）。有了编码链就肯定有非编码链，所以模板链也就是非编码链或者反义链。总结一下就是：
非模板链 = 编码链（coding strand）= 正义链（sense strand）
模板链 = 非编码链（noncoding strand） = 反义链（nonsense strand） -
以上二者定义的区别：
两者是不同的定义方式，正义链反义链具有生物学意义，而forward/reverse链只是简单的规定。通过下面关于基因位置的描述，可以更清晰的理解这两个定义的联系。 -
基因的位置：
一个基因位于正链或者反链的其中一条链上。我们知道，一个基因既有编码链信息（或者说是sense strand），也有模板链（也可以说是nonsense strand）。大概50%的基因其模板链位于正链(forward strand)上，而另外50%的基因其模板链位于反链（reverse strand）上。因此，我们可以知道正链上既可以有一个基因的正义链信息，也可以有另一个基因的反义链信息。当然，一个基因的正义链信息位于正链上，那么它的反义链信息只能位于负链上。 -
DNA的方向：
我们都知道DNA的方向是5'->3'方向，但是这在正负链上是如何表现得呢？在正链（forward strand）上，这个方向是从左往右的。而在负链上，这个方向是从右往左的。 -
在转录过程中，RNA聚合酶沿着编码链DNA以5'->3'方向移动（比如，若编码链位于正链上，则RNA聚合酶是沿着DNA从左向右移动）。聚合酶从模板链上读取碱基信息，并不断合成mRNA序列。因此从模板链的角度来看，聚合酶是从3'->5'方向移动，
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DNA的复制、转录的方向都是从5'往3'方向延伸，沿模板3'往5'方向；翻译的方向是N往C，沿模板5'往3'方向。
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诸如Ensembl和UCSC等数据库网站，它们更为关注的是基因的编码序列。因此当它们说一个基因位于正链上时，其含义是该基因的编码链位于正链上。这意味着在该正链基因的转录期间，RNA聚合酶从反链读取基因的模板序列，产生与正链上的序列对应的mRNA。通常来说，我们所谓的基因可以粗暴的理解为是编码链DNA序列。
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我们都知道启动子是一段位于基因5'端上游的DNA序列，也就是说启动子位于基因编码链的5'端上游。那么在模板链上，启动子序列位于基因的3'端。
