生物信息的传递（下）从mrna到蛋白质

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1、2021/6/301第四章生物信息的传递（下）--从mRNA到蛋白质2021/6/302本章重点1、遗传密码的特点。2、tRNA、核糖体的功能及结构。3、蛋白质生物合成的机制。2021/6/303(1)翻译的起始核糖体与mRNA结合并与氨酰-tRNA生成起始复合物。蛋白质的生物合成步骤：(2)肽链的延伸由于核糖体沿mRNA5’端向3’端移动，开始了从N端向C端的多肽合成，这是蛋白质合成过程中速度最快的阶段。(3)肽链的终止及释放核糖体从mRNA上解离，准备新一轮合成反应。2021/6/304核糖体是蛋白质合成的场所。mRNA是蛋白质合成的模板。转移RNA(transferRN

2、A，tRNA)是模板与氨基酸之间的接合体。在合成的各个阶段有许多蛋白质、酶和其他生物大分子参与。2021/6/305翻译：是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按每3个核苷酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。2021/6/306蛋白质的合成第一节遗传密码第二节tRNA第三节核糖体第四节蛋白质合成的生物学机制2021/6/309开放阅读框架（openreadingframe，ORF）：又叫可读框，指由起始密码子开始，到终止密码子结束的核苷酸序列。2021/6/30101954，Gamov提出遗传密码的问题,43=64;1961，Brenner&Cri

3、ck：加入或减少1个或2个核苷酸即可导致形成不正常的蛋白质；但加入或减少3个核苷酸常常对蛋白质活性影响不大。一、遗传密码（geneticcode）的破译2021/6/30111961，Nirenberg：人工合成多聚尿嘧啶核苷酸指导合成的多肽只含一种氨基酸--苯丙氨酸；1964，Nirenberg：tRNA结合法。特异的氨酰-tRNA可与核糖体-mRNA结合。mRNA可短至3个碱基。2021/6/30121、密码的连续性从mRNA的5'端起始密码子开始，一个密码子接一个密码子连续地阅读直到3’终止密码子，密码子间无间断也无重复，因此密码子具有连续性。二、遗传密码的特点2021

4、/6/3013遗传密码的连续性2021/6/30142、密码的简并性一个氨基酸由多个密码子编码的现象，称为简并；在密码子第三位碱基中，C-U、A-G往往可以相互替换。2021/6/3015除色氨酸和甲硫氨酸只有一个密码子外，其它18种氨基酸都有一个以上的密码子。2021/6/3016同义密码子：对应同一个氨基酸的密码子称为同义密码子。密码子的种类与相应氨基酸在蛋白质中的频率有一定的相关性。只有精氨酸例外。(P121，图4-3)2021/6/30173、密码的通用性与特殊性遗传密码无论在体内还是体外，也无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都是适用的，所以密码子具有通用性。又因为

5、在支原体中，终止密码子UGA用来编码色氨酸，在嗜热四膜虫中，终止密码子UAA用来编码谷氨酰胺。所以密码子具有特殊性。2021/6/30181）mRNA上密码子第一、二碱基与tRNA上反密码子相应碱基形成强配对；密码专一性主要是由于这两个碱基的作用；4、密码子与反密码子的相互作用(摇摆假说)2021/6/30192）反密码子的第一个碱基决定一个tRNA能够解读密码子的数目；tRNA反密码子第1位碱基IUGACmRNA密码子第3位碱基U,C,AA,GU,CUG2021/6/30203）当一种氨基酸的几个密码子中，有头2个碱基中任一个是不同的，则必须有不同的tRNA。原核生物中大约

6、有30～45种tRNA，真核细胞中可能存在50种tRNA。2021/6/30215.方向性(direction)：指阅读mRNA模板上的三联体密码时，只能沿5’→3’方向进行。2021/6/3022密码子AUG与N-甲酰甲硫氨酸-tRNA（tRNAfMet）结合，在原核生物中启动蛋白质结合，因此AUG被称为起始密码子（initiationcodon）；AUG也是甲硫氨酸的密码子。E.coli中，其它一些密码子（GUG、UUG、CUG）也可偶尔与tRNAfMet结合，启动蛋白质合成。三、起始密码子与终止密码子2021/6/3023终止密码子（terminationcodon）：

7、UAA、UAG、UGA；终止密码子不编码任何氨基酸，也称为无义密码子（nonsensecodon）。2021/6/3024第二节tRNAtRNA的共同特征：1、存在经过修饰的特殊碱基2、3'端均为CCA-OH一、tRNA的结构二级结构：三叶草形2021/6/3025tRNA上的手臂：（1）受体臂：链两端碱基序列互补形成的杆状结构；3’端有未配对的3～4个碱基；3’端的CCA，最后一个碱基2‘自由羟基可被氨酰化。（2）TψC臂（环）其中ψ表示拟尿嘧啶，是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。（3）反密码臂（环