4第三章第六节遗传密码.ppt

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1、第六节遗传密码与蛋白质的翻译一、遗传密码遗传密码(geneticcode)：是生物蛋白质合成的密码，是遗传信息的单位，由A、U、C、G组成。遗传密码又是如何翻译呢?首先是以DNA的一条链为模板合成与它互补的mRNA，根据碱基互补配对的规律，在这条mRNA链上，A变为U，T变为A，C变为G，G变为C。因此，这条mRNA上的遗传密码与非模板DNA链是一样的，所不同的只是U代替了T。然后再由mRNA上的遗传密码翻译成多肽链中的氨基酸序列。（一）密码子与氨基酸DNA分子碱基只有4种，而蛋白质氨基酸有20种；∴碱基

2、与氨基酸之间不可能一一对应关系。1．41=4种：缺16种氨基酸；2．42=16种：比现存的20种氨基酸还缺4种；3．43=64种：由三个碱基一起组成的密码子能够形成64种组合，20种氨基酸多出44种。简并(degeneracy）：一个氨基酸由一个或一个以上的三联体密码所决定的现象。三联体或密码子：代表一个氨基酸的三个一组的核苷酸。（二）遗传密码字典每一个三联体密码所翻译的氨基酸是什么呢?？从1961年开始，在大量试验的基础上，分别利用64个已知三联体密码，找到了相对应的氨基酸。1966~1967年，已全部

3、完成了整套遗传密码的字典，如UGG为色氨基酸。遗传密码字典（三）遗传密码的基本特征1．遗传密码为三联体：三个碱基决定一种氨基酸；61个为有意密码，起始密码为GUG、AUG(甲硫氨酸)；3个为无意密码，UAA、UAG、UGA为蛋白质合成终止信号。2.遗传密码间不能重复利用:在一个mRNA上每个碱基只属于一个密码子；均以3个一组的形成氨基酸密码。3.遗传密码间无逗号：AUGGUACUGUCA…….甲硫氨酸缬氨酸亮氨酸丝氨酸①密码子与密码子之间无逗号，按三个三个的顺序一直阅读下去，不漏不重复。②如果中间某个碱基

4、增加或缺失后，阅读就会按新的顺序进行下去，最终形成的多肽链就与原先的完全不一样(称为移码突变)。AUGUACUGUCA甲硫氨酸酪氨酸半胱氨酸①.简并现象：色氨酸(UGG)和甲硫氨酸(AUG)例外，仅一个三联体密码；其余氨基酸都有一种以上的密码子。4．简并性：②.61个为有意密码，起始密码为GUG、AUG(甲硫氨酸)。3个为无意密码，UAA、UAG、UGA为蛋白质合成终止信号。③.简并现象的意义：（生物遗传的稳定性）同义的密码子越多，生物遗传的稳定性也越大。如：UCU──→UCC或UCA或UCG，均为丝氨酸

5、。5．遗传密码的有序性：决定同一个氨基酸或性质相近的不同氨基酸的多个密码子中，第1个和第2个碱基的重要性大于第3个碱基，往往只是最后一个碱基发生变化。例如：脯氨酸（pro）：CCU、CCA、CCC、CCG。①在整个生物界中，从病毒到人类，遗传密码通用。构成4个基本碱基符号→所有氨基酸→所有蛋白质→生物种类、生物体性状。②1980年以来发现：具有自我复制能力的线粒体tRNA(转移核糖核酸)在阅读个别密码子时有不同的翻译方式。如：酵母、链孢霉与哺乳动物的线粒体。6．通用性：二、蛋白质的合成遗传信息贮存于DNA

6、里，由DNA所含的碱基序列决定氨基酸序列的过程即蛋白质的合成过程，也就是基因的表达过程，实际上包括遗传信息的转录和翻译两个步骤。蛋白质的合成，也就是遗传信息的翻译过程。翻译就是mRNA携带着转录的遗传密码附着在核糖体(ribosome)上，把由tRNA运来的各种氨基酸，按照mRNA的密码顺序，相互联结起来成为多肽链，并进一步折叠成为立体的蛋白质分子的过程。(一)核糖体核糖体是合成蛋白质的中心，是rRNA与核糖体蛋白结合起来的小颗粒。核糖体包含大小不同的两个亚基，由镁离子Mg++结合起来的三维结构，一般呈不

7、倒翁形(图3－29)。原核生物与真核生物核糖体的区别：区别原核生物真核生物大亚基50S60S小亚基30S40SrRNA大亚基：5S、23S小亚基：16S大亚基：5S、5.8S、28S小亚基：18S多肽大亚基：31小亚基：21大亚基：49小亚基：33(二)在核糖体上合成蛋白质蛋白质的合成，分链的起始、延伸和终止三个阶段介绍。1、多肽链的起始可溶性蛋白起始因子首先甲酰化甲硫氨酰－tRNA与起始因子IF2结合形成第一个复合体。同时，核糖体小亚基与IF3和mRNA结合形成第二个复合体。二个复合体在起始因子IF1和

8、一分子GDP的作用下，形成一个完整的30S起始复合体。fMet-tRNA识别起始密码子AUG，进入核糖体的P位，释放出IF3。最后与50S大亚基结合，形成完整的70S核糖体，同时释放出IF1和IF2，完成肽链的起始②多肽链的延伸在转肽酶的催化下，在A位的氨基酰tRNA上的氨基酸残基与在P位上的氨基酸的碳末端间形成多肽键。核糖体向前移一个三联体密码，原来在A位的多肽－tRNA转入P位，而原在P位的tRNA离开核糖体。fMet-t